安森美半導(dǎo)體：提供高效、節(jié)能、環(huán)保的電源系統(tǒng)解決方案
---安森美半導(dǎo)體在業(yè)界素有“節(jié)電王”的美稱,可提供廣泛系列的電源和數(shù)據(jù)管理半導(dǎo)體及標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體元件,滿足當(dāng)今先進電子產(chǎn)品、電器及汽車等的設(shè)計需求。在本次研討會上,安森美并沒有介紹其節(jié)能、高效方面的新技術(shù),而是就48V電信系統(tǒng)隔離偏壓電源,介紹了一種新式整合型解決方案。
---安森美半導(dǎo)體的于輝先生報告的題目是“整合型穩(wěn)壓器簡化了48V電信系統(tǒng)中的隔離偏壓電源”。于輝介紹說,現(xiàn)代電信系統(tǒng)對于負(fù)載瞬態(tài)規(guī)格的要求很嚴(yán)格,在某些情況中,使用初級端參考電源很難滿足瞬態(tài)要求。次級端參考電源則可提供更好的瞬態(tài)響應(yīng),而且在某些情況下要求的元件數(shù)量比使用初級端參考電源較少。但是,次級端參考電源要求用隔離偏壓電源來啟動操作,而隔離偏壓電源往往采用分立元件實現(xiàn)。這與現(xiàn)代電信要求電源具有更高功率密度和更小體積的要求相矛盾。安森美半導(dǎo)體的NCP1030則很好地解決了這個難題,NCP1030是一款高度整合型的穩(wěn)壓器,它以很小的尺寸集成了控制、電源和監(jiān)控功能。
---采用NCP1030實現(xiàn)的偏壓電源, 和采用分立元件實現(xiàn)的方案相比, 具有明顯的優(yōu)點。首先,NCP1030替代了13個元件,包括5個電阻、4個電容、2個IC、1個晶體管和1個二極管。這樣它明顯減少了外部元件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,因此成本更低;另外NCP1030中的所有集成功能都相互兼容,而分立解決方案中的分立元件兼容性往往較差,為確保系統(tǒng)在所有工作狀態(tài)下均能正常工作,就需要額外的測試和除錯時間,而要解決在有限空間的應(yīng)用中額外走線和放置元件引起的噪聲率則使分離解決方案的設(shè)計周期比采用NCP1030的解決方案更長;采用NCP1030,由于元件減少,可以至少節(jié)約90%或0.3平方英寸的面積,所騰出的額外板面積還可以開辟新的應(yīng)用。比較下來可以發(fā)現(xiàn),采用NCP1030的偏壓電源可降低成本,提高效率和可靠性,并且減小板面積。另外,NCP103x擁有的廣泛設(shè)計支持,方便客戶在自己的系統(tǒng)中使用NCP1030。在48V電信系統(tǒng)的2W隔離偏壓電源中,實驗結(jié)果也驗證了NCP1030的性能。
---在報告結(jié)束后同于輝先生的聊天中,筆者了解到,安森美半導(dǎo)體一直致力推廣電源系統(tǒng)的綠色、節(jié)能和環(huán)保,同中標(biāo)認(rèn)證中心(CECP)有很密切的合作,在推動節(jié)能低耗標(biāo)準(zhǔn)的制定與認(rèn)證過程中,給予了可行的意見和建議,同時,安森美半導(dǎo)體也成為惟一獲中標(biāo)認(rèn)證中心(CECP)表揚的芯片制造商,表彰其在中國積極引進和推廣節(jié)能技術(shù),以有效地降低待機能耗,節(jié)約電力開支。更多信息請訪問：www.onsemi.com。
Vicor：推進分比式電源架構(gòu)
---Vicor公司已經(jīng)連續(xù)兩屆參加模塊電源研討會了,劉廣緣工程師在去年的研討會上向聽眾介紹了Vicor當(dāng)時最新開發(fā)的VI晶片和分比式電源架構(gòu)(FPA)。經(jīng)過一年的研究、開發(fā)和推廣,VI晶片和分比式電源架構(gòu)更加趨于成熟和完善,劉廣緣便以實現(xiàn)分比式功率架構(gòu)-VI晶片的進展為題,向與會聽眾介紹了分比式電源架構(gòu)的特點、結(jié)構(gòu)和VI晶片的性能。劉廣緣介紹說,分比式功率架構(gòu)是高層次的電源結(jié)構(gòu),在性能表現(xiàn)、可靠性和經(jīng)濟效益上都比其他架構(gòu)有了長足的進展。VI晶片采用低組件應(yīng)力承受結(jié)構(gòu)和自動化生產(chǎn),平均無故障時間高達(dá)360萬小時,包括預(yù)穩(wěn)壓模塊PRM、電壓轉(zhuǎn)換模塊VTM、中轉(zhuǎn)母線轉(zhuǎn)換模塊BCM和功率因數(shù)修正模塊PFM,而且一些傳統(tǒng)的組件也可以用在該架構(gòu)中,包括非隔離負(fù)載點開關(guān)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、線性調(diào)節(jié)器和AC/DC開關(guān)器,從而充分利用已有器件的潛力和資源,順利實現(xiàn)架構(gòu)的轉(zhuǎn)移。FPA能夠在負(fù)載點實現(xiàn)超卓的性能,增強靈活性,減少成本,提供更高的功率密度、更高的效率和更低的熱阻、更快的瞬態(tài)響應(yīng)、更低的輸入和輸出噪聲。
---而實現(xiàn)這些性能的關(guān)鍵是創(chuàng)新的功率轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)--正弦振幅轉(zhuǎn)換器(SAC)。正弦振幅轉(zhuǎn)換器具有高固定開關(guān)頻率、零電流及零電壓開關(guān)、低Q值變壓器,不需串聯(lián)的能量存儲,轉(zhuǎn)換占空比接近100%的。零電流/零電壓開關(guān)消除了開關(guān)損耗,低Q值變壓器減少了線圈功耗,不需串聯(lián)能量存儲的特性消除了電感功耗,這三個因素使SAC具備了極高的效率,同時還實現(xiàn)了最快的動態(tài)響應(yīng)。
---現(xiàn)在的大部分電源系統(tǒng)集中式、分布或集中轉(zhuǎn)總線式所混合而成。分比功率架構(gòu)與傳統(tǒng)架構(gòu)的區(qū)別在于,電源轉(zhuǎn)換模塊(VTM)可從任何分比總線上高效率地為負(fù)載點提供所需的低電壓及高電流,通過改變占空比來改變電壓和電流。分比式功率架構(gòu)的基本組件均能支持現(xiàn)有的電源功率架構(gòu),還能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)校正、故障保護、隔離等功能,并且分比式功率架構(gòu)的低成本特性對許多廠商來說都具有足夠的吸引力。例如,VTM的功能可替代中轉(zhuǎn)總線轉(zhuǎn)換器,在更小的空間內(nèi)可獲得更大功率及更多功能;PRM和VTM組合可替代磚型轉(zhuǎn)換器,從而為多電壓的復(fù)雜電源系統(tǒng)提供低成本的解決方案。更多信息請訪問www.vicor.com.cn。
NetPower：以技術(shù)取勝,注重產(chǎn)品性價比
---NetPower是一家以研發(fā),生產(chǎn)和銷售DC-DC電源模塊為主要業(yè)務(wù)的高科技公司, 總部設(shè)在聞名美國的達(dá)拉斯“電信走廊”內(nèi)。NetPower的產(chǎn)品包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸的隔離與非隔離模塊, 以其優(yōu)異的性價比優(yōu)勢, 適用于通信、網(wǎng)絡(luò)、計算機、工業(yè)設(shè)備和國防等各個領(lǐng)域, 在美國、加拿大、歐洲、以色列、韓國、中國等主要電子市場銷售。
---在本次研討會上NetPower的總經(jīng)理毛恒春先生做了一場精彩的報告——用DC-DC標(biāo)準(zhǔn)電源模塊設(shè)計高性能電源系統(tǒng),根據(jù)現(xiàn)代直流電源模塊的特點,及現(xiàn)代電子系統(tǒng)對電源的要求, 從技術(shù)上、經(jīng)濟上討論了用直流電源模塊來構(gòu)筑高性能電源系統(tǒng)的主要考慮,深得在座工程師的好評。毛恒春先生長期從事開關(guān)電源及相關(guān)產(chǎn)品的研究和開發(fā), 擁有36項美國專利和一批日本、歐洲、 中國專利。2000年參與創(chuàng)辦NetPower Technologies, 任工程副總裁, 總經(jīng)理。目前主要從事高性能DC-DC、AC-DC電源的研制和現(xiàn)代電子設(shè)備供電系統(tǒng)優(yōu)化的工作。
---毛恒春先生在報告里先介紹了直流電源模塊的發(fā)展經(jīng)歷,指出直流電源模塊的一個發(fā)展趨勢是模塊越來越小, 越來越集中在半磚、1/4磚和1/8磚等少數(shù)幾個常用的尺寸上,同時, 隨著轉(zhuǎn)換效率的提高和散熱設(shè)計的改進, 模塊的功率密度也大大提高。在用直流電源模塊來設(shè)計電源系統(tǒng)時, 技術(shù)上要考慮的主要因素包括電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(power architecture)的選擇,開關(guān)噪聲與電磁干擾的抑制, 熱插拔與并聯(lián)運行,系統(tǒng)成本與性能的折中等。
---選擇最佳的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是設(shè)計初期就需要考慮的問題,它也是對電源系統(tǒng)的性能與成本影響最大的技術(shù)問題,目前除了集中供電系統(tǒng)以外, 還有三大類結(jié)構(gòu)可供選擇：分布式供電系統(tǒng)、 中間母線供電系統(tǒng)和VICOR公司的分比供電系統(tǒng),三種結(jié)構(gòu)各有自己的優(yōu)缺點和適用范圍,具體設(shè)計時,設(shè)計者需要根據(jù)具體情況做出詳細(xì)的比較, 才能找到影響設(shè)計的關(guān)鍵。 一個大的系統(tǒng), 也可能采用混合式結(jié)構(gòu)。減少開關(guān)噪聲對鄰近電路的影響和干擾仍然是直流電源模塊應(yīng)用設(shè)計的重點之一,毛先生在報告里詳細(xì)介紹了如何減少噪聲降低鄰近電路干擾的措施。為了提高電源系統(tǒng)的可靠性,熱備份運行是一個重要的手段,為了保證熱備份電源在各種運行條件下都能運行良好,毛先生在報告里給出了多種條件下的解決辦法。最后,毛先生用兩個實例(采用肖特基二級管技術(shù)的100W(5V/20A, 效率83%) 半磚產(chǎn)品和NetPower 最新的100W(5V/20A, 效率92%) 1/8磚產(chǎn)品）比較,介紹了如何在設(shè)計一個電源系統(tǒng)時,實現(xiàn)系統(tǒng)成本和性能的最優(yōu)化。由于電源模塊本身及其應(yīng)用設(shè)計的復(fù)雜性, 因此只有系統(tǒng)設(shè)計人員與模塊廠商的緊密合作才有助于實現(xiàn)新穎、 實用又經(jīng)濟的電源系統(tǒng)設(shè)計。
---如欲了解NetPower 的更多信息,請訪問：www.netpowercorp.com。
