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電源治理的技術趨勢

信息來源:本站 日期:2017-05-02 

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跟著科學技術的發展,電源技術又與現代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等很多領域緊密親密相關。開關電源作用在電源技術中據有重要地位,從20kHz發展到高不亂度、大容量、小體積、開關頻率達兆赫茲的高頻開關電源,為高頻變換提供了物質基礎,促進了電源技術的發展。要進一步降低現有待性能耗,則需要有新的IC制造工藝技術及在低功耗電路設計方面的突破。

電源治理分立式半導體器件則包括一些傳統的功率半導體器件,可將它分為兩大類,一類包含整流器和晶閘管;另一類是三極管型,包含功率雙極性晶體管,含有MOS管結構的功率場效應晶體管MOSFET和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。

1、電源治理應用

電源治理集成電路包括良多種種別,大致又分成電壓調整和接口電路兩方面。電源技術及其工業的進―步發展必將為大幅度節約電能、降低材料消耗以及進步出產效率提供重要的手段,并為現代出產和現代糊口帶來深遠的影響。因技術提高,集成電路芯片內數字電路的物理尺寸越來越小,因而工作電源向低電壓發展,一系列新型電壓調整器應運而生。其中消費類電子產品是電源治理芯片的最大應用領域。并正在研究開發砷化鎵(GaAs)、半導體

金剛石、碳化硅(SiC)半導體材料。電壓凋整器包含線性低壓降穩壓器(即LOD),以及正、負輸出系列電路,此外不有脈寬調制(PWM)型的開關型電路等。

2、電源設備的尺度規范

電源設備要進入市場,今天的市場已是超越局域融費全球的一體化市場,必需遵從能源、環境、電磁兼容、商業協定等共同準則,電源設備要接受安全、

EMC、環境、質量體系等多種尺度規范的論證。

進步效能涉及兩個不同方面的內容:一方面想要保持能量轉換的綜合效率,同時還但愿減小設備的尺寸;另一方面是保護尺寸不變,大幅度進步效能。例如帶多輸出和電源通路控制的鋰離子充電電池,多輸出

DC/DC轉換器和具有動態可調輸出電壓的開關穩壓器等。電源技術能夠實現對這些參數的精確控制和高效率的處理,特別是能夠實現大功率電能的頻率變換,從而為多項高新技術的發展提供了有力的支持。

越來越多的系統會需要多輸出穩壓器。電源治理用接口電路主要有接口驅動器、功率場效應晶體管(MOSFET)驅動器以及高電壓/大電流的顯示驅動器等等。

3、新器件、新材料的支撐

晶閘管(SCR)、可關斷晶閘管(GTO)、大功率晶體管(GTR)、絕緣柵雙極型晶體管

(IGBT)、功率場效應晶體管(MOSFET)、智能ICBT(IPM)、MOS柵控晶閘管(MCT)、靜電感應晶體管(SIT)、超快恢復二極管、無感電容器、無感電阻器、新型鐵氧體、非晶和微晶軟磁合金、納米晶軟磁合金等元器件,裝備廠現代電源技術、促進電源產品進級換代。目前電源技術已逐步發展成為一門多學科互相滲透滲出的綜合性技術學科。電源集成電路的發展,把電源技術推向了電源治理的新時代。電路集成的進一步發展是做系統集成,將信息傳輸、控制與功率半導體器件全部集成在一起,增加了可靠性。它對現代通信、電子儀器、計算化、產業自動化、電力工程、國防及某些高新技術提供高質量、高效率、高可靠性的電源起著樞紐的作用。

4、電源治理IC應用領域

電源治理IC應用在便攜式產品(手機、數碼相機、筆記本電腦、MP3播放器、移動硬盤等)、數字消費類電子產品(高清楚度電視機、LCD電視機和面板、DVD播放機)、計算機、通訊網絡設備、產業設備和汽車電子。高頻化帶來的最直接的好處是降低原材料消耗,電源裝置小型化,進步功率密度,加快系統的功態響應,進一步進步電源裝置的效率,有效按捺環境噪聲污染,并使電源進入更廣泛的領域,特別是高新技術領域,進一步擴展了它的應用范圍。

在交流/直流(AC/DC)變換中,低的通態電阻,符合計算機和電信應用中更加高效適配器和電源的需要。

6、高頻變換是電源技術發展的主流

電源技術的精華是電能變換。也恰是由于這么多的集成電路IC進入電源領域,人們才更多地以電源治理來稱呼現階段的電源技術。電源技術是一種應用功率半導體器件,綜合電力變換技術、現代電子技術、自動控制技術的多學科的邊沿交叉技術??刂剖侄斡梦⑻幚砥骱蛦纹瑱C組成的軟件控制方式,達到了較高的智能化程度,并且進一步進步電源裝置的可靠性。

7、電源電路的模塊化、集成化

單片電源和模塊電源取代整機電源,功率集成技術簡化了電源的結構,已經在通信、電力獲得廣泛應用,并且派生出新的供電體系體例――分布式供電,使集中供電單一體系體例走向多元化。數字信號處理器DSP的采用,實現控制全數字化。各種電源治理IC基本上和一些相關的應用相聯系,所以針對不同應用,還可以列出更多類型的器件。

8、新理論、新技術的指導

單管降壓、升壓電路、諧振變換、移相諧振、軟開關PWM、零過渡PWM等電路拓撲理論;計算機輔助設計(CAD)、功率因數校正、有源箍位、并聯均流、同步整流、高頻磁放大器、高速編程、

遙感遙控、微機監控等新技術,指導廠電源技術的發展。利用電能變換技術,將市電或電池等一次電源變換成適合各種用電對象的二次電源。

9、電源治理的技術趨勢

電源治理的技術趨勢是高效能、低功耗、智能化。

電源治理IC的智能化,包括從電源控制到電量監測與電池治理。

10、控制的智能化

控制電路、驅動電路、保護電路采用集成組件。在電源電路設計方面,一般待性能耗已經降到1W以下,并可將電源效率進步至90%以上。在某種程度上來說,恰是由于電源治理IC的大量發展,功率半導體才改稱為電源治理半導體。

11、結論   當代很多高新技術均與電網的電壓、電流、頻率、相位和波形等基本參數的變換與控制相關。


聯系方式:鄒先生

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