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2014年開關電源四大特點分析
DQZHAN訊：2014年開關電源四大特點分析
隨著電力電子技術的高速發(fā)展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源**實現了開關電源化，率先完成計算機的電源換代，進入 90年代開關電源相繼進入各種電子、電器設備領域，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備電源等都已廣泛地使用了開關電源，促進了開關電源技術的迅速發(fā)展。現在，數字電視、LED、IT、安防、高鐵、智能工廠等新興領域的智能化應用也將大大推進開關電源市場的發(fā)展。
開關電源模塊是新一代的開關電源產品，主要應用于民用、工業(yè)和**等眾多領域，包括交換設備、接入設備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領域和汽車電子、航空航天等。由于采用模塊組建電源系統(tǒng)具有設計周期短、可靠性高、系統(tǒng)升級容易等特點，模塊電源的應用越來越廣泛。尤其近幾年由于數據業(yè)務的飛速發(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超出了一次電源。
2014年，消費類電子、通信設備、工業(yè)應用、**和安防領域將成開關電源五大主力市場，推動開關電源模塊市場快速發(fā)展。而2014年的開關電源模塊市場也呈現出四大特點。
一、功率密度沒有*高只有更高
隨著半導體工藝、封裝技術和高頻軟開關的大量使用，模塊電源功率密度越來越大，轉換效率越來越高，應用也越來越簡單。目前的新型轉換及封裝技術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%。如Vicor公司近期宣布推出頭個 ChiP(Converter housed in Package) 平臺功率器件模塊。這款新的ChiP總線轉換器模塊(BCM)，可在48 V輸出提供功率高達1.2kW，峰值效率98%，功率密度達1，880W/in3 (115 W/cm3)。突破性的性能，較目前市場上供應的同類型轉換器功率密度高4倍，讓數據中心、電信和工業(yè)等應用領域構建有效的高壓直流配電基礎設施。
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降到了現在的3.3V甚至1.8V，業(yè)界預測，電源輸出電壓還將降到1.0V以下。與此同時，集成電路所需的電流增加，要求電源提供較大的負載輸出能力。對于1V/100A的模塊電源，有效負載相當于0.01Ω，傳統(tǒng)技術難以勝任如此高難度的設計要求。在10mΩ負載的情況下，通往負載路徑上的每mΩ電阻都會使效率下降10%，印制電路板的導線電阻、電感器的串聯(lián)電阻、MOSFET的導通電阻及MOSFET的管芯接線等對效率都有影響。
三、 數字控制技術大量采用
使用數字信號控制(DSC)技術對電源的閉環(huán)反饋實施控制，并形成與外界的數字化通訊接口，采取數字控制技術的模塊電源是模塊電源行業(yè)未來發(fā)展的新趨勢，目前產品還很少，多數模塊電源企業(yè)不掌握數字控制的模塊電源技術，國際整流器公司(IR)亞太區(qū)銷售副總裁潘大偉認為從業(yè)界發(fā)展來看，在眾多應用中，提升能效的要求將在未來一年里推動電源管理IC的需求。數字電源管理經歷了數年的緩慢發(fā)展后，現在已經進入了快速發(fā)展的階段。未來10年里，對于能效產品的重點研究將有望推動DC-DC轉換器等應用采納數字電源管理。
四、 智能功率模塊開始走熱
智能功率模塊(IPM Intelligent Power Module)不僅把功率開關器件和驅動電路集成在一起。而且還內藏有過電壓，過電流和過熱等故障檢測電路，并可將檢測信號送到CPU。它由高速低功耗的管芯和優(yōu)化的門極驅動電路以及快速保護電路構成。即使發(fā)生負載事故或使用不當，也可以保證IPM自身不受損壞。IPM一般使用IGBT作為功率開關元件，內藏電流傳感器及驅動電路的集成結構。IPM以其高可靠性，使用方便贏得越來越大的市場，尤其適合于驅動電機的變頻器和各種逆變電源，是變頻調速，冶金機械，電力牽引，伺服驅動，變頻家電的一種非常理想的電力電子器件。
2014年，隨著IC不斷提升集成度和智能化以及業(yè)界也爭相提供更高功率密度的封裝，如SO8FL、μ8FL、PhaseFET、雙MOSFET封裝等，智能功率模塊也將獲得大的發(fā)展，目前IR、安森美、凌力爾特等公司都有布局。
統(tǒng)計數據顯示從2004年至2010年每年全球開關電源市場銷售額平均保持了15%左右的幅度增長，據中國電源學會及ICTresearch預測，2015年中國電源產業(yè)產值將達到2156億元，開關電源產值將達到1875億元。2011-2015年年均復合增長13.39%!開源電源市場雖然前景誘人，但目前**市場主要為國際品牌掌握，本土品牌需要在產品細節(jié)設計、質量控制、可靠性方面繼續(xù)加強，方能掘金這個大市場。

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