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直流模块电源市场发展趋势

为满足市场对电源性能日益增长的需求,直流模块化电源已开始朝着高效率、高功率密度、低电压大电流、低噪声、动态特性好、输入范围广的方向发展。通过模块化、模块化、标准化和集成化的方法,获得了集成电路的拓扑结构。它的应用越来越广泛。以下是对其要点的分析。
(1)高功率密度、高效率的现代通信产品对体积的要求越来越大,这就要求模块化电源体积减小、功率密度提高,效率的提高是相辅相成的。目前,采用新的转换和封装技术,电源功率密度可达到188W/in3,是传统电源功率密度的两倍以上,效率可达90%以上。这些目标的成功可归因于微电子技术的发展,这导致了大量高性能新器件的出现,从而降低了损耗。通常,高性能金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)取代了同步整流器传统设计中使用的二极管,将电压降从0.4V降低到0.2V。功率MOSFET制造商正在开发电阻越来越小、功耗越来越高的器件。OSE导通电阻从180米降低到18米。晶圆集成将元件数量减少了三分之二以上,杂散电感和线电阻相对于分立元件的布局减少。健研科技从电路设计、制造工艺到测试,创新了模块化电源的整条生产线。现引进高功率密度模块化电源,在工业级-40~+85~C满负荷下长期工作。高效能降低功耗、工作温度和输入功率。速率降低,功率密度增加。

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(2)随着微处理器工作电压的降低,模块化电源的输出电压也从5V下降到3.3V甚至1.8V,行业预测电源的输出电压也将下降到1.0V以下,同时集成电路所需的电流也将下降。S增加,需要电源提供更大的负载输出能力。对于1V/100A模块电源,有效载荷相当于0.01_u,传统技术无法满足如此困难的设计要求。在10M_负载情况下,负载路径上的每m电阻,效率将降低10%。印刷电路板的引线电阻、电感的串联电阻、MOSFET的导通电阻和MOSFET的芯线都会影响效率。通过这项新技术,健研科技集成了功率半导体和无源元件,它们对电路的总体布局至关重要,形成了功能完善的基本模块。它降低了负载路径上的电阻,从而降低了功耗和尺寸。逐步推广与基础模块相结合的多阶段设计技术。随着各相输出电流的减小,可以使用更小的功率场效应晶体管和更小的电感和电容,从而简化了设计。市场上出现的基本电源模块封装尺寸仅为11mm*11mm,开关频率为1MHz,级联多个模块及相关组件,可获得100A以上的工作电流。与其它采用分立元件的电路相比,其效率提高了6%,功耗降低了25%,器件尺寸减小了50%左右。

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(3)利用软件设计当今通信系统的电源,直流电压的变化越来越大,功率密度和集成度的提高也增加了设计的难度。传统的手工设计与验证无法适应快速变化的市场需求,供电辅助设计软件应运而生。这些软件可以指导元器件的选择,提供材料清单、电路仿真和热分析,缩短电源的设计周期,提高电源的性能。辅助设计软件可以使用各种参数来定制电源,包括输入和输出电压范围,*输出电流等。它指导设计师选择设备。它包括完整的变压器设计,使用各种拓扑方法来合成电路,根据成本或效率进行优化,并输出元件列表。

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