隨著數(shù)字電視、LED、IT、安防、高鐵、智能工廠等新興領(lǐng)域的智能化應(yīng)用將大大推進(jìn)開關(guān)電源市場的發(fā)展。
開關(guān)電源模塊是新一代的開關(guān)電源產(chǎn)品,主要應(yīng)用于民用、工業(yè)和軍用等眾多領(lǐng)域,包括交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。由于采用模塊組建電源系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)周期短、可靠性高、系統(tǒng)升級(jí)容易等特點(diǎn),模塊電源的應(yīng)用越來越廣泛。尤其近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣,模塊電源的增幅已經(jīng)超出了一次電源。
一、功率密度沒有最高只有更高
隨著半導(dǎo)體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)的大量使用,模塊電源功率密度越來越大,轉(zhuǎn)換效率越來越高,應(yīng)用也越來越簡單。目前的新型轉(zhuǎn)換及封裝技術(shù)可使電源的功率密度超過(50W/cm3),比傳統(tǒng)的電源功率密度增大不止一倍,效率可超過90%。
二、低壓大電流
隨著微處理器工作電壓的下降,模塊電源輸出電壓亦從以前的5V降到了現(xiàn)在的3.3V甚至1.8V,業(yè)界預(yù)測,電源輸出電壓還將降到1.0V以下。與此同時(shí),集成電路所需的電流增加,要求電源提供較大的負(fù)載輸出能力。對于1V/100A的模塊電源,有效負(fù)載相當(dāng)于0.01Ω,傳統(tǒng)技術(shù)難以勝任如此高難度的設(shè)計(jì)要求。在10mΩ負(fù)載的情況下,通往負(fù)載路徑上的每mΩ電阻都會(huì)使效率下降10%,印制電路板的導(dǎo)線電阻、電感器的串聯(lián)電阻、MOSFET的導(dǎo)通電阻及MOSFET的管芯接線等對效率都有影響。
三、數(shù)字控制技術(shù)大量采用
使用數(shù)字信號(hào)控制(DSC)技術(shù)對電源的閉環(huán)反饋實(shí)施控制,并形成與外界的數(shù)字化通訊接口,采取數(shù)字控制技術(shù)的模塊電源是模塊電源行業(yè)未來發(fā)展的新趨勢,目前產(chǎn)品還很少,多數(shù)模塊電源企業(yè)不掌握數(shù)字控制的模塊電源技術(shù),國際整流器公司(IR)亞太區(qū)銷售副總裁潘大偉認(rèn)為從業(yè)界發(fā)展來看,在眾多應(yīng)用中,提升能效的要求將在未來一年里推動(dòng)電源管理IC的需求。數(shù)字電源管理經(jīng)歷了數(shù)年的緩慢發(fā)展后,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。未來10年里,對于能效產(chǎn)品的重點(diǎn)研究將有望推動(dòng)DC-DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用采納數(shù)字電源管理。
四、智能功率模塊開始走熱
智能功率模塊不僅把功率開關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起。而且還內(nèi)藏有過電壓,過電流和過熱等故障檢測電路,并可將檢測信號(hào)送到CPU。它由高速低功耗的管芯和優(yōu)化的門極驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路構(gòu)成。即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng),也可以保證IPM自身不受損壞。IPM一般使用IGBT作為功率開關(guān)元件,內(nèi)藏電流傳感器及驅(qū)動(dòng)電路的集成結(jié)構(gòu)。IPM以其高可靠性,使用方便贏得越來越大的市場,尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和各種逆變電源,是變頻調(diào)速,冶金機(jī)械,電力牽引,伺服驅(qū)動(dòng),變頻家電的一種非常理想的電力電子器件。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,從2004年至2010年每年全球開關(guān)電源市場銷售額平均保持了15%左右的幅度增長,據(jù)預(yù)測,2015年中國電源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到2156億元,開關(guān)電源產(chǎn)值將達(dá)到1875億元。2011-2015年年均復(fù)合增長13.39%!
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