开关电源模块十大特色
开关电源模块行业展开十大特色
开关电源模块一直是电子职业里十分抢手的行业，而它的展开趋势又是我们有必要时刻重视的疑问，否则一不留神就会跟不上行业展开的步伐。以下是对开关电源模块行业展开重视焦点的调查得出的十个抢手重视点。
重视点一：功率半导体器材功能
1998年，Infineon公司推出冷mos管，它选用“超级结”(Super-Junction)构造，故又称超结功率 MOSFET。作业电压600V～800V，通态电阻简直下降了一个数量级，仍保持开关速度快的特色，是一种有展开前途的高频功率半导体电子器材。
IGBT刚出现时，电压、电流额定值只要600V、25A。很长一段时间内，耐压水平限于1200V～1700V，通过长期的探究研讨和改善，现 在 IGBT的电压、电流额定值已分别到达3300V/1200A和4500V/1800A，高压IGBT单片耐压已到达6500V，通常IGBT的作业频率上限为20kHz～40kHz，根据穿通(PT)型构造使用新行业制作的IGBT，可作业于150kHz(硬开关)和300kHz(软开关)。
IGBT的行业展开实际上是通态压降，疾速开关和高耐压才能三者的折中。跟着行业和构造形式的不一样，IGBT在20年前史展开进程中，有以下几种类型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、软穿通(SPT)型、沟漕型和电场截止(FS)型。
碳化硅SiC是功率半导体器材晶片的抱负资料，其长处是：禁带宽、作业温度高(可达600℃)、热稳定性好、通态电阻小、导热功能好、漏电流极小、 PN结耐压高等，有利于制作出耐高温的高频大功率半导体电子元器材。
能够预见，碳化硅将是21世纪最也许成功使用的新式功率半导体器材资料。
重视点二：开关电源模块功率密度
进步开关电源模块的功率密度，使之小型化、轻量化，是大家不断努力寻求的方针。电源模块的高频化是世界电力电子界研讨的热门之一。电源模块的小型化、减轻分量对便携式电子设备(如移动电话，数字相机等)尤为重要。使开关电源模块小型化的详细办法有：
一.是高频化。为了完成电源模块高功率密度，有必要进步PWM改换器的作业频率、然后减小电路中储能元件的体积分量。
二.是使用压电变压器。使用压电变压器可使高频功率改换器完成轻、小、薄和高功率密度。压电变压器使用压电陶瓷资料特有的 “电压-振荡”改换和“振荡- 电压”改换的性质传送能量，其等效电路好像一个串并联谐振电路，是功率改换范畴的研讨热门之一。
三.是选用新式电容器。为了减小电力电子设备的体积和分量，有必要设法改善电容器的功能，进步能量密度，并研讨开发适合于电力电子及电源模块体系用的新式电容器，请求电容量大、等效串联电阻ESR小、体积小等。
重视点三：高频磁与同步整流行业
电源模块体系中使用很多磁元件，高频磁元件的资料、构造和功能都不一样于工频磁元件，有很多疑问需求研讨。对高频磁元件所用磁性资料有如下请求：损耗小，散热功能好，磁功能优越。适用于兆赫级频率的磁性资料为大家所重视，纳米结晶软磁资料也已开发使用。
高频化以后，为了进步开关电源模块的功率，有必要开发和使用软开关行业。它是曩昔几十年世界电源模块界的一个研讨热门。
关于低电压、大电流输出的软开关改换器，进一步进步其功率的办法是设法下降开关的通态损耗。例好像步整流SR行业，即以功率MOS管反接作为整流用开关二极管，替代萧特基二极管(SBD)，可下降管压降，然后进步电路功率。
重视点四：散布电源模块构造
散布电源模块体系适合于用作超高速集成电路构成的大型作业站(如图画处理站)、大型数字电子沟通体系等的电源模块，其长处是：可完成DC/DC改换器组件模 块化;简单完成N+1功率冗余，易于扩增负载容量;可下降48V母线上的电流和电压降;简单做到热散布均匀、便于散热 规划;瞬态呼应好;可在线替换失效模块等。
如今散布电源模块体系有两种构造类型，一是两级构造，另一种是三级构造。
重视点五：PFC改换器
因为AC/DC改换电路的输入端有整流元件和滤波电容，在正弦电压输入时，单相整流电源模块供电的电子设备，电网侧(沟通输入端)功率因数仅为 0.6～0.65。选用PFC(功率因数校对)改换器，网侧功率因数可进步到0.95～0.99，输入电流THD小于10%。既治理了电网的谐波污染，又 进步了电源模块的全体功率。这一技术称为有源功率因数校对APFC单相APFC国内外开发较早，技术已较老练;三相APFC的拓扑类型和操控战略尽管现已有很多种，但还有待持续研讨展开。
通常高功率因数AC/DC开关电源模块，由两级拓扑构成，关于小功率AC/DC开关电源模块来说，选用两级拓扑构造整体功率低、本钱高。
假如对输入端功率因数请求不特别高时，将PFC改换器和后级DC/DC改换器组合成一个拓扑，构成单级高功率因数AC/DC开关电源模块，只用一个主开关管，可使功率因数校对到0.8以上，并使输出直流电压可调，这种拓扑构造称为单管单级即S4PFC改换器。
重视点六：电压调节器模块VRM
电压调节器模块是一类低电压、大电流输出DC-DC改换器模块，向微处理器供给电源模块。
如今数据处理体系的速度和功率日益进步，为下降微处理器IC的电场强度和功耗，有必要下降逻辑电压，新一代微处理器的逻辑电压已下降至1V，而电流则高达50A～100A，所以对VRM的请求是：输出电压很低、输出电流大、电流改变率高、疾速呼应等。
重视点七：全数字化操控
电源模块的操控现已由模仿操控，模数混合操控，进入到全数字操控期间。全数字操控是一个新的展开趋势，现已在很多功率改换设备中得到使用。
可是曩昔数字操控在DC/DC改换器中用得较少。近两年来，电源模块的高功能全数字操控芯片现已开发，费用也已降到对比合理的水平，欧美已有多家公司开发并制作出开关改换器的数字操控芯片及软件。
全数字操控的长处是：数字 信号与混合模数信号比较能够标定更小的量，芯片报价也更低廉;对电流检查差错能够进行准确的数字校对，电压检查也更准确;能够完成疾速，灵敏的操控规划。
重视点八：电磁兼容性
高频开关电源模块的电磁兼容EMC疑问有其特殊性。功率半导体开关管在开关过程中发生的di/dt和dv/dt，导致强壮的传导电磁搅扰和谐波搅扰。有 些状况还会导致强电磁场(通常是近场)辐射。不但严重污染周围电磁环境，对邻近的电气设备形成电磁搅扰，还也许危及邻近操作人员的安全。一起，电力电子电路(如开关改换器)内部的操控电路也有必要能接受开关动作发生的EMI及使用现场电磁噪声的搅扰。上述特殊性，再加上EMI丈量上的详细艰难，在电力电子的 电磁兼容范畴里，存在着很多交靠科学的前沿课题有待大家研讨。国内外很多大学均展开了电力电子电路的电磁搅扰和电磁兼容性疑问的研讨，并取得了不少可喜成果。近几年研讨成果表明，开关改换器中的电磁噪音源，首要来自主开关器材的开关效果所发生的电压、电流改变。改变速度越快，电磁噪音越大。
重视点九：规划和测验技能
建模、仿真和CAD是一种新的规划东西。为仿真电源模块体系，首先要树立仿真模型，包含电力电子器材、改换器电路、数字和模仿操控电路以及磁元件和磁场散布模型等，还要思考开关管的热模型、可靠性模型和EMC模型。各种模型不同很大，建模的展开方向是：数字-模仿混合建模、混合层次建模以及将各种模型组 成一个一致的多层次模型等。
电源模块体系的CAD，包含主电路和操控电路规划、器材挑选、参数最优化、磁规划、热规划、EMI规划和印制电路板规划、可靠性预估、计算机辅助归纳和 优化规划等。用根据仿真的专家体系进行电源模块体系的CAD，可使所规划的体系功能最优，削减规划制作费用，并能做可制作性剖析，是21世纪仿真和CAD技能 的展开方向之一。此外，电源模块体系的热测验、EMI测验、可靠性测验等技能的开发、研讨与使用也是应大力展开的。
重视点十：电源模块体系集成化
电源模块www.gztoppower.com.设备的制作弱点是：非标准件多、劳动强度大、规划周期长、本钱高、可靠性低一级，而用户请求制作厂出产的电源模块商品更加有用、可靠性更高、更轻小、 本钱更低，目前顶源电源模块能够满足该条件。这些状况电源模块制作部分厂家接受无穷压力，迫切需求展开集成电源模块模块的研讨开发，使电源模块商品的标准化、模块化、可制作性、规划出产、下降本钱等方针得以完成。 实际上，在电源模块集成技能的展开进程中，现已阅历了电力半导体器材模块化，功率与操控电路的集成化，集成无源元件(包含磁集成技能)等展开期间。这些年的发 展方向是将小功率电源模块体系集成在一个芯片上，能够使电源模块商品更为紧凑，体积更小，也减小了引线长度，然后减小了寄生参数。在此基础上，能够完成一体化，一切元器材连同操控维护集成在一个模块中。了解更多电源模块信息请点击http://www.gztoppower.com/news/industry.html
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