電源的發(fā)展?jié)M足最新需求

　　在功率電子行業(yè)中，嵌入 AC/DC 電源市場通常是最穩(wěn)定的市場之一。但是，現(xiàn)在有很多應(yīng)用、技術(shù)、商務(wù)與管理趨勢正在對(duì)這個(gè)大而穩(wěn)定的市場產(chǎn)生共同影響，同時(shí)為它帶來機(jī)會(huì)與威脅。其中最流行的趨勢是電源瓦數(shù)正在增長，以及更加注重功率效率。

　　根據(jù) Darnell 集團(tuán)最新發(fā)布的AC/DC電源報(bào)告，全球嵌入 AC/DC 電源市場將從 2006 年的 118 億美元增長到 2011 年的 148 億美元。年度增長率為 5.8%。但是，500 W 以上嵌入 AC/DC 電源的增長速度是整體市場的兩倍，雖然它的價(jià)格下降速度最快。這種轉(zhuǎn)向更高瓦數(shù)的趨勢由快速增長的應(yīng)用所帶動(dòng)，包括刀片服務(wù)器、以太網(wǎng)供電（PoE）以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。




　　IBM 公司是刀片服務(wù)器市場的領(lǐng)先者，它正試圖通過創(chuàng)建 Blade.Org 鞏固這一領(lǐng)先地位。Blade.Org 是由 40 多家技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者組成的一個(gè)聯(lián)盟，包括 IBM、英特爾、Nortel、Force 10 Networks 等，該聯(lián)盟將開發(fā)并推進(jìn)下一代刀片技術(shù)。刀片服務(wù)器正在為 AC/DC 電源創(chuàng)造各種機(jī)會(huì)，預(yù)計(jì)它們將從 2006 年占服務(wù)器電源市場的 14% 增長到 2011 年的 25%。

　　刀片服務(wù)器的供電問題令人關(guān)注，因?yàn)樗鼈円蟠蠊β实碾娫?。典型的刀片服?wù)器設(shè)備在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)裝有 10 臺(tái)～14 臺(tái)刀片服務(wù)器。機(jī)箱通常有多達(dá)四臺(tái)可熱插拔及 n+n 冗余的 2 kW 電源。所以，滿裝刀片服務(wù)器的機(jī)架功耗很容易超過 20 kW。

　　要跟上刀片服務(wù)器領(lǐng)域電源功率的增長，就必須提高電源的功率密度。在 2006 實(shí)用功率電子研討會(huì)上，來自 Delta 電子與 Astec Power 公司的發(fā)言者指出，所需的密度改進(jìn)正在到來。兩家公司均認(rèn)為，每立方英寸 20W 是今天高端服務(wù)器電源的基準(zhǔn)，但到 2010 年時(shí)，由于元器件、電源結(jié)構(gòu)以及熱管理方面的改進(jìn)，功率密度可提高到每立方英寸 40W。

　　高端服務(wù)器并非是推高瓦數(shù)的唯一應(yīng)用。不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音以及更多 Wi-Fi 接入點(diǎn)的部署都促進(jìn)了對(duì) PoE 需求的增長。PoE（標(biāo)準(zhǔn)為 IEEE 802.3af）可提供高達(dá)每端口 15.4W 的供電，轉(zhuǎn)化到供電設(shè)備是 12.95W 可用功率?，F(xiàn)在 48 端口交換機(jī)是很常見的設(shè)備，當(dāng)結(jié)合其它數(shù)據(jù)路由功能時(shí)，所需功率超過 1 kW。鑒于 PoE 已經(jīng)推高了功率級(jí)別，一個(gè) IEEE 工作組正在嘗試提高 PoE 的功率密度水平。IEEE 802.3at 亦稱 PoE-Plus，其目標(biāo)是開發(fā)一種能將 PoE 每端口供電提高到至少 30 W 的標(biāo)準(zhǔn)。這樣，相關(guān) PoE 電源的功率級(jí)別將至少翻一番。

　　更高功率水平的動(dòng)向跨越了各種應(yīng)用，同時(shí)伴隨著分布式電源架構(gòu)，尤其是中間總線架構(gòu)（IBA），它們?cè)黾恿藢?duì)機(jī)架安裝 AC/DC 前端的需求。與此需求相對(duì)應(yīng)，近期市場上出現(xiàn)了很多新型前端電源。

　　C&D 技術(shù)公司的 D1U-W-1200-12-HC 可以 1U 的外形提供高達(dá) 1200 W 功率，它是該公司 1U 前端系列電源中的一員，該系列可提供高達(dá) 1600 W 功率。1200 W 版面向刀片服務(wù)器、工作站、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及其它采用 12V 分布式電源架構(gòu)的應(yīng)用。另外，該電源的典型效率為 91%。

　　Roal 電子公司亦越來越有志于為數(shù)據(jù)通信市場提供大功率前端電源。Roal 剛推出了數(shù)控 RHPS224 前端電源，它可在 12 V 輸出時(shí)提供 1200 W 功率，而在 48V 輸出時(shí)提供 1500W。該設(shè)備帶有主動(dòng)電源因數(shù)校正，采用數(shù)字多相控制技術(shù)。另外，用 I2C 總線或 CAN-Bus 提供輸出電壓、電流監(jiān)控，以及數(shù)字輸出電壓調(diào)整。Astec Power 和 Power-One 最近也推出了數(shù)控的 AC/DC 前端電源。

　　除了越來越多地使用大功率前端電源以外，這些電源還顯示出推動(dòng) AC/DC 電源市場發(fā)展的一些其它趨勢：1) 更關(guān)注電源效率；2) 轉(zhuǎn)向數(shù)字電源。

　　由于能源價(jià)格的猛升以及對(duì)溫室氣體排放的日益關(guān)注，預(yù)計(jì) AC/DC 電源的典型效率將在今后幾年內(nèi)得到提高。從管理的立場上，Energy Star、加州能源委員會(huì)以及全球的其它機(jī)構(gòu)都已經(jīng)對(duì)外置電源增加了效率要求。監(jiān)管機(jī)構(gòu)用外置 AC/DC 電源作突破口，因?yàn)樗旧鲜且环N獨(dú)立的產(chǎn)品?，F(xiàn)在這些機(jī)構(gòu)正在將注意力投向嵌入 AC/DC 電源。

　　Energy Star 預(yù)計(jì)將在 2007 年 1 月推出一種針對(duì)計(jì)算機(jī)的新 Energy Star 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽。該規(guī)格適用于服務(wù)器、臺(tái)式 PC、工作站、臺(tái)式機(jī)服務(wù)器以及其它類似應(yīng)用。預(yù)計(jì) Energy Star 將為各種臺(tái)式機(jī)負(fù)載水平設(shè)定 80% 以上的效率，并為其它系統(tǒng)設(shè)定類似的規(guī)格。其它管理機(jī)構(gòu)也會(huì)跟上。

　　即使沒有管理問題，效率也正在成為一個(gè)日益重要的因素。由于全球能源價(jià)格的上漲，很多數(shù)據(jù)中心的成本都面臨高達(dá)兩位數(shù)的增長，系統(tǒng) OEM 商不得不提供更高能效的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。例如，北美數(shù)據(jù)中心的電費(fèi)正在飛升。高端服務(wù)器的年度平均電費(fèi)為 8760 美元，而普通數(shù)據(jù)中心的電費(fèi)在 2005 年上升了 20% 以上。另外，電源效率的提高可能有助于減緩向液冷方式遷移的需求。

　　在 2004 年和 2005 年，“數(shù)字電源”成為功率電子行業(yè)的一個(gè)流行的名詞。雖然大多數(shù)數(shù)字電源主要集中在 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器市場上，但也能見到更多新型 AC/DC 前端數(shù)字產(chǎn)品。然而，多數(shù) OEM 感興趣的數(shù)字控制并不完全等同于他們接納的數(shù)字控制。隨著效率成為日益重要的因素，最有價(jià)值的做法是根據(jù)負(fù)載情況實(shí)現(xiàn)電源效率曲線最大化。這一目標(biāo)將繼續(xù)推動(dòng)創(chuàng)新，而今天的數(shù)字 AC/DC 電源更關(guān)注于輸出電壓的數(shù)字設(shè)置、輸出順序，以及各種監(jiān)控功能等類似的特性。就是說，主流嵌入 AC/DC 電源的數(shù)字化轉(zhuǎn)換仍處于初始階段。AC/DC 電源市場上很多人希望向更高效率和數(shù)控電源的轉(zhuǎn)移將有助于穩(wěn)定這個(gè)市場的價(jià)格。但是，現(xiàn)在的業(yè)務(wù)趨勢則表現(xiàn)出相反的跡象。

　　在大批量、低利潤 AC/DC 電源制造商與小批量應(yīng)用制造商之間的鴻溝將繼續(xù)擴(kuò)大。Delta 電子公司是嵌入 AC/DC 電源市場份額的領(lǐng)先者，亦在大批量、低利潤市場獲得成功，它印證了這一趨勢。2005 年間，Delta 的總體收入增長了 43%，包含嵌入 AC/DC 電源的部門以大約 39% 的增長率并駕齊驅(qū)。在一個(gè)總銷售額只有 6% 增長的行業(yè)中，這些數(shù)字尤其值得關(guān)注。
　　Delta 公司最大的優(yōu)勢之一是低定價(jià)，定價(jià)談判經(jīng)常采用材料單（BOM）加價(jià)方法。有些 OEM 商在要求電源制造商明示自己的 BOM 成本，然后 OEM 提供一個(gè)僅略高于 BOM 的定價(jià)。這種方法使價(jià)格更低，更重要的是 BOM-Plus 定價(jià)法使電源制造商幾乎沒有增加利潤的空間。

　　為了在這個(gè)日益激烈的市場中競爭，最近業(yè)內(nèi)五個(gè)最大企業(yè)之中的三家之間發(fā)生了一些收購案。市場近來進(jìn)入了一個(gè)兼并時(shí)期，尤其是主要的廠家。Lambda Power 在全球市場份額中排名第四，它最近被 TDK 公司收購，建立了 TDK-Lambda。全球市場排名第五位的 Artesyn 正處于被 Emerson 電子收購的過程中，后者是全球第三大電源制造商 Astec Power 的母公司。這一兼并的結(jié)果很可能會(huì)超過 Lite-ON 技術(shù)公司，從而占據(jù) AC/DC 電源市場上亞軍地位。

　　AC/DC 電源市場上的聯(lián)合趨勢包括主要廠家的兼并、價(jià)格下滑，以及轉(zhuǎn)向更高功能和更高效率的電源，它們將在今后數(shù)年內(nèi)為這個(gè)未來穩(wěn)定的市場帶來生氣。