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淺談電源模塊發展的開發設計要點

2019/7/8 14:48:17??????點擊:

  模(mo)塊電(dian)源(yuan)的(de)薄型化(hua)、模(mo)塊化(hua)、標準化(hua)并以積木的(de)體例(li)進(jin)行組合(he)的(de)電(dian)路拓撲結構得到(dao)了日益廣(guang)泛的(de)應用(yong)。如(ru)何(he)敏捷推出高(gao)品質、高(gao)可靠性、低成本的(de)模塊電(dian)源以進步(bu)產品競爭(zheng)力,還需要(yao)我(wo)們(men)持續不(bu)斷(duan)的在電路、物料、生產工藝等(deng)多方(fang)面的提升突破(po)。
  在咱(zan)們國(guo)家(jia)(jia)有(you)模塊電源研發生產公(gong)司(si)大概有(you)上(shang)百家(jia)(jia)甚(shen)至(zhi)幾(ji)百家(jia)(jia),主要(yao)是以小型企業(ye)和私(si)營企業(ye)為主,整(zheng)體來說競爭(zheng)力(li)不是很大,行業(ye)集中(zhong)較低(di),在電源市(shi)(shi)場能(neng)夠排名進(jin)入(ru)前(qian)10的(de)開關電(dian)源(yuan)廠家市(shi)(shi)場的(de)占有率也(ye)是(shi)不到60%的(de),而且大多數(shu)的(de)都是(shi)我們(men)熟知的(de)國(guo)際(ji)品牌(pai)(pai),國(guo)內的(de)品牌(pai)(pai)較少。特別是(shi)在(zai)中(zhong)(zhong)低端(duan)的(de)模塊電(dian)源(yuan)市(shi)(shi)場來看,這(zhe)個行(xing)(xing)業(ye)基本(ben)表現的(de)是(shi)完(wan)全的(de)競爭(zheng)現狀。在(zai)高(gao)端(duan)的(de)電(dian)源(yuan)市(shi)(shi)場,受對應的(de)技術、工(gong)藝(yi)等方面(mian)的(de)制約,市(shi)(shi)場集中(zhong)(zhong)度很高(gao),市(shi)(shi)場的(de)份額也(ye)就被領(ling)先的(de)國(guo)際(ji)品牌(pai)(pai)公(gong)司所占據。作(zuo)為(wei)中(zhong)(zhong)國(guo)企業(ye),要想中(zhong)(zhong)低端(duan)市(shi)(shi)場保持有力競爭(zheng),或進(jin)軍高(gao)端(duan)市(shi)(shi)場與國(guo)際(ji)品牌(pai)(pai)刮分市(shi)(shi)場份額,是(shi)每(mei)一個業(ye)界人士都關注的(de)課題。以下(xia)將(jiang)從多個側(ce)面(mian)淺析(xi)DC-DC模塊電(dian)源(yuan)的(de)發展趨勢,并(bing)對熱點(dian)題目(mu)進(jin)行(xing)(xing)探究。

  產品(pin)思(si)路的變革
  如今國內(nei)市場(chang)的(de)競爭(zheng)(zheng),不(bu)(bu)再(zai)完全是(shi)(shi)產品(pin)品(pin)質(zhi)性能的(de)競爭(zheng)(zheng),已開始向產品(pin)價格競爭(zheng)(zheng)優(you)勢的(de)轉變(bian),則(ze)電路設計(ji)、物料選型、生產工(gong)藝等多(duo)(duo)方面的(de)不(bu)(bu)斷創新突破(po)就要(yao)放(fang)在首要(yao)位置,尋求更(geng)簡(jian)潔、更(geng)新顆、成本更(geng)低的(de)方案,如果(guo)還是(shi)(shi)墨守成規,緊隨(sui)競爭(zheng)(zheng)對(dui)手(shou)其后,那(nei)只會(hui)利潤越來(lai)越低,最(zui)終(zhong)被淘汰出局(ju)。且在新形(xing)勢社會(hui)下,已不(bu)(bu)再(zai)完全是(shi)(shi)大(da)魚吃小魚,更(geng)多(duo)(duo)是(shi)(shi)快(kuai)魚吃慢魚的(de)形(xing)態了,如果(guo)你(ni)發現一(yi)個新市場(chang)不(bu)(bu)去快(kuai)速搶占,則(ze)很快(kuai)被對(dui)手(shou)搶占先機讓你(ni)變(bian)得非常被動(dong),甚至(zhi)無(wu)法滲(shen)入直接(jie)放(fang)棄;如果(guo)你(ni)發現一(yi)個新電路而不(bu)(bu)去申請保護(hu),很快(kuai)你(ni)就要(yao)面臨(lin)重新設計(ji)方案或花費高額使用權而煩惱
  電路的創新設計(ji)
  電(dian)源(yuan)模塊的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)方案已越(yue)趨于成熟,針對(dui)不(bu)同的(de)(de)(de)電(dian)源(yuan)模塊性(xing)能(neng)需求(qiu),所(suo)選的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)方案也已基本(ben)固定(ding)成型,要使產(chan)(chan)(chan)(chan)品鶴立雞群,就必須得在設計電(dian)路(lu)(lu)上要舍得投入(ru)研究突破,如無損(sun)電(dian)路(lu)(lu)、軟開(kai)關、新式(shi)電(dian)路(lu)(lu)等,像(xiang)有一種新式(shi)變換器“開(kai)關電(dian)容變換器”,省(sheng)去了磁芯變壓(ya)器,產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)體(ti)積就可(ke)以設計得非常(chang)小。或(huo)者說(shuo)(shuo),在不(bu)失產(chan)(chan)(chan)(chan)品性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)前(qian)提下(xia),電(dian)路(lu)(lu)還要化(hua)繁為簡,降低產(chan)(chan)(chan)(chan)品成本(ben),優化(hua)電(dian)路(lu)(lu)參(can)(can)數,提升性(xing)能(neng)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。都說(shuo)(shuo)產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)品質是設計出來的(de)(de)(de),產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)工藝(yi)設計定(ding)要考慮可(ke)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)性(xing),更要滿(man)足可(ke)自動化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan),盡(jin)量避免人工的(de)(de)(de)參(can)(can)入(ru),一切人參(can)(can)入(ru)的(de)(de)(de)工序(xu)都是質量無法保證,成本(ben)高(gao)昂。
  電子物料的革(ge)新使用
  當今社會科(ke)技的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展是(shi)(shi)日(ri)新月異(yi),電子元(yuan)器件的(de)(de)(de)更(geng)(geng)新換(huan)代的(de)(de)(de)時(shi)間越來越短,時(shi)刻(ke)有(you)些高(gao)技術、小型化、低(di)(di)功(gong)耗、高(gao)集成(cheng)(cheng)低(di)(di)成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)物料踴躍市場,讓(rang)電源(yuan)模塊產(chan)(chan)品(pin)可(ke)以設(she)計得更(geng)(geng)高(gao)功(gong)率密度、更(geng)(geng)高(gao)性能品(pin)質,成(cheng)(cheng)本亦(yi)能更(geng)(geng)低(di)(di)。例如,當前片式(shi)阻容元(yuan)件的(de)(de)(de)主流產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)尺寸(cun)是(shi)(shi)0603型、0402型,正(zheng)朝著(zhu)外(wai)形尺寸(cun)更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)0201型和(he)01005型方向(xiang)發(fa)(fa)展,像106K貼片陶瓷電容已做(zuo)到0805封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang);S0-8封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)IC的(de)(de)(de)引線綁定工藝改成(cheng)(cheng)套(tao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)工藝技術,可(ke)設(she)計成(cheng)(cheng)TS0T23-8更(geng)(geng)小封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang),功(gong)耗低(di)(di)散熱好,功(gong)率密度反而(er)提(ti)升了(le)2倍以上;和(he)碳化硅二(er)極管(guan)(SiC)的(de)(de)(de)極短正(zheng)向(xiang)恢復(fu)和(he)反向(xiang)恢復(fu)時(shi)間、缺(que)少(shao)正(zheng)向(xiang)恢復(fu)和(he)反向(xiang)恢復(fu)電荷特性,使得物料更(geng)(geng)小封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)尺寸(cun),效率更(geng)(geng)高(gao),產(chan)(chan)品(pin)設(she)計更(geng)(geng)加緊湊。
  以(yi)及隔離反激式DCDC模(mo)塊電(dian)(dian)(dian)源(yuan)設計所用的(de)(de)(de)PWM控(kong)(kong)制芯(xin)(xin)片(pian)(pian),國(guo)內企(qi)業基本(ben)(ben)還是采用2843或3843等非(fei)常成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)熟普遍(bian)的(de)(de)(de)系列芯(xin)(xin)片(pian)(pian),然而(er)這些芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)功能(neng)已(yi)遠(yuan)遠(yuan)跟不上模(mo)塊電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)發展(zhan)需求(qiu),功能(neng)齊全、高(gao)(gao)功率密度、低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)、高(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)磁兼容性能(neng)是模(mo)塊電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)必(bi)然發展(zhan)趨(qu)勢。所以(yi)一些二度集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)和封(feng)裝等新(xin)技術就油然而(er)生,將一些外圍功能(neng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)全集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在(zai)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)中,甚至包含主(zhu)功率器件,如斜率補償、欠壓保(bao)護、短路(lu)保(bao)護、遠(yuan)程控(kong)(kong)制和開(kai)關管等,構(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功能(neng)完(wan)美(mei)、外圍器件極少和成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)極低的(de)(de)(de)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)或模(mo)塊,或是直接購置裸(luo)芯(xin)(xin)片(pian)(pian),經組裝成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功能(neng)模(mo)塊后(hou)(hou)(hou)封(feng)裝,焊接于(yu)印制板上,然后(hou)(hou)(hou)鍵合(he)。這也是當下(xia)的(de)(de)(de)研究熱點,國(guo)內主(zhu)流企(qi)業和國(guo)際品牌,還有一些IC公司都已(yi)投入大量的(de)(de)(de)人力和財力往這個方向去設計開(kai)發物料。像在(zai)小功率方面,現在(zai)很多IC公司(如TI)涉足電(dian)(dian)(dian)源(yuan)行業,他們致力于(yu)將小功率電(dian)(dian)(dian)源(yuan)封(feng)裝成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)IC,然后(hou)(hou)(hou)自(zi)己生產、銷售模(mo)塊電(dian)(dian)(dian)源(yuan),成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)則可以(yi)做(zuo)得非(fei)常低,這將會給電(dian)(dian)(dian)源(yuan)企(qi)業非(fei)常大的(de)(de)(de)沖(chong)擊,到時不得不低聲下(xia)氣的(de)(de)(de)找(zhao)IC公司合(he)作,這也許是模(mo)塊電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)發展(zhan)趨(qu)勢吧。
  電磁(ci)兼容與認證要求
  目前國(guo)際(ji)上(shang)已建(jian)立了完美的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)標準(zhun)與認證(zheng)系統,國(guo)際(ji)產品(pin)(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)和(he)安(an)規(gui)認證(zheng)都(dou)有嚴(yan)格的(de)設(she)計要求(qiu)通過,并作為重(zhong)要關鍵性能要求(qiu),而(er)我國(guo)產品(pin)(pin)還沒開始對(dui)此重(zhong)視(shi),趨于電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性能的(de)測(ce)試和(he)安(an)規(gui)認證(zheng)的(de)巨額成本,小企業無(wu)(wu)法(fa)承受(shou),中企業的(de)不舍投入,或(huo)者說產品(pin)(pin)國(guo)內客戶端的(de)無(wu)(wu)明確要求(qiu)推動,導致我國(guo)產品(pin)(pin)始終無(wu)(wu)法(fa)與國(guo)際(ji)產品(pin)(pin)媲美,無(wu)(wu)法(fa)銷售(shou)國(guo)外(wai)市(shi)場(chang),因(yin)為電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)標準(zhun)與認證(zheng)是(shi)國(guo)外(wai)市(shi)場(chang)的(de)門(men)檻。還好,我國(guo)也逐(zhu)批(pi)宣布了必要通過電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)認證(zheng)的(de)產品(pin)(pin)目錄(lu),為民族工業參與國(guo)際(ji)化(hua)的(de)競爭打下了基礎,也將推動著模塊電(dian)源企業對(dui)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)標準(zhun)與認證(zheng)的(de)重(zhong)視(shi)和(he)建(jian)設(she)。(來源:互(hu)聯(lian)網(wang))

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