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电源供应器行业工艺技术发展趋势

作者:千讯咨询  来源:本站原创  发布时间:2019-2-11 14:36:20    http://www.qianinfo.com  

千讯咨询发布的中国电源供应器市场前景调查分析报告显示,电源供应器行业工艺技术发展趋势如下:

①高转换效率

转换效率是电源产品最重要的技术指标之一。随着半导体工艺的发展,计算速度的不断提升,时钟频率和供电电流需要相应加快和增大,供电电压则要求不断降低。因此低电压、大电流对电源转换效率提出了更高要求。此外,客户对各类耗能装置及能源转换装置越来越严格的节能降耗要求,也促使转换效率成为客户选择电源产品的关键指标。在此趋势下,作为电源产品功率电路重要组成部分的功率MOS管,功率二极管等半导体器件均朝着低阻抗、低导通压降方向发展,从而降低了损耗,提升了电源产品效率。多层板厚铜工艺PCB的大量采用也一定程度上降低了损耗,提高了转换效率。对于航空、航天及军工客户,机载、箭载及弹载的设备空间极其有限,高转换效率意味着低损耗,也就允许客户以更小的空间和重量代价去考虑电源的散热问题,从而释放更多的核心功能空间及重量。未来包括模块电源、定制电源和大功率电源的技术发展,需要采用更先进的新技术、新器件、新材料及新工艺来逐步提高转换效率。

②高功率密度

随着电子产品的小型化、薄型化、轻型化,电源产品的功率密度越来越成为衡量电源产品技术水平的关键指标。高功率密度电源产品能够以更小的体积实现更大的输出功率,从而节省客户的PCB板上或设备内空间。高功率密度电源产品能够以更小的体积实现更大的输出功率。主要通过提高转换效率降低损耗、采用高密度组装及封装工艺,来实现产品的高功率密度,或通过优化散热,采取优化风道或降低发热器件与散热基板之间的热阻等方式,也可提升功率密度。

③高可靠性

电源产品的可靠性主要取决于电子元器件质量、可靠性设计、制造工艺、筛选和试验方法、质量管理、客户使用等因素。随着微电子技术的进步,电子元器件的集成度、技术性能、可靠性等技术指标不断提高,这就为电源模块的可靠性设计打下了良好基础。业内的先进生产企业通过采用先进的电路技术、严谨的可靠性设计(包括可靠性分配、可靠性预计、冗余技术、漂移设计、故障树分析和FMEA分析、元器件降额设计、热设计、电磁兼容、方案与设计评审、测试和鉴定等),不断提高产品的可靠性设计水平;采用先进的制造工艺和检测技术,降低制造缺陷;通过严格控制元件器件筛选和评价、产品的检验和试验来提高产品的可靠性。通过良好的技术支持和服务,提高客户对电源产品的应用水平。如采用混合集成电路电源工艺技术,可大幅提升电源可靠性,满足航天产品长时间存储及可靠性要求。

④全数字化及智能化控制

数字电源技术的发展正在推动电源产品的数字化发展趋势。全数字化控制及智能化控制可以通过可编程芯片实现针对电源产品闭环反馈控制回路的数字化控制,以代替传统单一参数模拟控制,如根据输入电压、负载及环境温度的变化灵活设置不同的闭环反馈控制参数来提升电源产品的综合性能和可靠性;同时,也可对电源产品的工作状态进行智能监控,如电源的电流、电压、温度等状态参数的数字化监控,过压、过流及过温等故障信号的上报,以及上位机对电源产品的开关机指令等。全数字化及智能化控制以其相对模拟控制的诸多优势,将会有比较广阔的市场应用。

⑤优异的电磁兼容性

随着电子设备的日趋复杂和体积缩小,电源产品的电磁兼容性问题显得日趋突出,为了有效解决这个问题,新的多层板技术以及磁集成技术被使用,新的电路控制技术也被广泛应用,使电源产品在不断提升效率的同时,电磁干扰越来越小。优异的电磁兼容性、低噪声指标主要通过低噪声驱动处理技术(开关管为软件程序驱动控制,无开关尖峰或很小),电磁兼容加固技术(主要有PCB综合布线EMI处理技术、接地与屏蔽技术、滤波器设计技术)等实现,改善了电源的高频电气性能指标,提高工作可靠性,降低对电网的污染,消除对其它设备的干扰。

⑥小型化、轻型化趋势

伴随着航空、航天及军工行业整机产品小型化、轻型化的发展趋势,上述领域中的电源产品也在朝着体积小、重量轻的方向快速发展。小型化和轻型化的电源产品,因其能够帮助客户减轻起飞及飞行重量,增大关键任务功能单元空间,故能够在航空、航天领域整机产品严苛的体积、重量设计及参数分配中获得竞争优势。在车载及新能源汽车领域,也存在同样的发展趋势,即对电源的小型化和轻型化提出了迫切的要求,以降低启动和行驶重量,增大有效车内空间。

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