當今電源產(chǎn)業(yè)及電源技術的發(fā)展趨勢

2.1.4 齊全的保護功能

目前，電源中所使用的功率器件價格較貴，其控制電路也比較復雜，另外，電源的負載中一般都含有大量的集成化程度很高的器件，這些器件一般耐受電、熱、沖擊能力都較差，因此，電源的保護應兼顧本身和負載的安全。目前保護的種類很多，如：極性保護、程序保護、過流保護、過壓保護、欠壓保護、過熱保護等。由于電源的種類很多，用途各異，所以，對保護的要求也各有側重，具體保護的設置應按具體要求而定。電源中加了保護電路后，勢必增加元器件，反過來又會影響系統(tǒng)的可靠性，為此要求保護電路本身的可靠性一定要高，以提高整個系統(tǒng)的可靠性，進而提高電源本身的MTBF，這就要求保護的邏輯嚴密，電路簡單，元器件最少，除此而外還要考慮所保護電路本身出現(xiàn)故障的維修度，確保電源的正常工作和高可靠性。

2.2 降低成本的主要途徑

降低成本的主要途徑如下：

——采用先進的產(chǎn)品設計管理模式，盡力縮短產(chǎn)品研發(fā)周期；

——加強全員質量意識，把產(chǎn)品質量貫穿于設計和生產(chǎn)的全過程，力爭產(chǎn)品一次合格率100％，確保合同履行率100％與顧客滿意度100％；

——電源產(chǎn)品的性能以滿足用戶為宜，不須過分地追求高指標并合理地選擇元器件、原材料，盡可能地降低成本；

——重視人才資源管理，走以人為本的路子，不但要培養(yǎng)、尊重和愛護人才，還要合理地安排和使用，有效地發(fā)揮其作用，絕不浪費人才資源；

——以最大的信息量和信譽度加大市場占有率和資金回收率。

3 高頻、高效、低壓大電流化、標準化是開關電源的發(fā)展趨勢

3.1 在封裝結構上正朝著薄型和超薄型方向發(fā)展

以前標準模快的高度是12.7mm（0.5英寸），最近已下降到9.53mm（0.375英寸），一般客戶要求薄型封裝尺寸為7.5mm（0.295英寸），8.5mm（0.335英寸），10mm（0.394英寸）。外形尺寸趨于國際標準化尺寸，多為1/8、1/4、1/2、3/4和全磚式結構，輸出端子相互兼容的設計日趨明顯。模塊內部控制電路傾向于采用數(shù)字控制方式，非隔離式DC/DC變換器比隔離式增長速度快，分布式電源比集中式電源發(fā)展快。

3.2 低電壓大電流化

隨著半導體工藝等級未來十年將從0.18μm向50nm邁進，芯片所需最低電壓最終將變?yōu)?.6V，但輸出電流將朝著大電流方向發(fā)展。據(jù)市場調查，隨著半導體工藝的發(fā)展，電源對各種電壓的需求百分率走勢如表1所列。

表1 電源對各種電壓的需求

3.3 高效化

應用各種軟開關技術，包括無源無損軟開關技術、有源軟開關技術（如ZVS/ZCS諧振、準諧振）、恒頻零開關技術、零電壓、零電流轉換技術及目前同步整流用MOSFET代替整流二極管都能大大地提高模塊在低輸出電壓時的效率，而效率的提高使得敞開式無散熱器的電源模塊有了實現(xiàn)的可能。這類模塊是當今世界模塊發(fā)展的潮流，必將得到廣泛應用。隨著器件性能的改變，電源效率即將達到92％（5V）、90％（3.3V）、87.5％（2V）。

3.4 大電流和高密度化

1991年高功率密度定義為每立方英寸輸出功率25W，以后逐年增加，1994年為每立方英寸36W，1999年為每立方英寸52W，到2001年為每立方英寸96W，現(xiàn)在每立方英寸達數(shù)百W。在全球范圍內高功率密度直流轉換模塊市場以每年16.8％的增長速度向前發(fā)展。輸出電流將增長到半磚80A、1/4磚50A。目前，日本TDK公司推出新一代分布式隔離型DC/DC轉換器，其參數(shù)為1/4磚輸入電壓42V～58V、輸出電壓12V、輸出電流27A、效率為95％，功率密度已達每立方英寸236W；1/8磚輸入電壓42V～58V、輸出電壓12V、輸出電流13.5A、效率為95％，功率密度已達每立方英寸214W。

3.5 高頻化

為了縮小開關電源的體積，提高電源的功率密度并改善動態(tài)響應，小功率DC/DC變換器的開關頻率已由現(xiàn)在的200kHz～500kHz提高到1MHz以上，但高頻化又會產(chǎn)生新的問題，如開關損耗以及無源元件的損耗增大，高頻寄生參數(shù)的影響以及高頻電磁干擾增大等。