电源治理的技术趋势
信息(xi)来源：本站 日期：2017-05-02
跟着科学技术的发展，电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等很多领域紧密亲密相关。开关电源(yuan)作用在电(dian)源技术(shu)中据有重要地位，从20kHz发(fa)展到(dao)高(gao)不乱度、大(da)容(rong)量、小体积(ji)、开(kai)关频率达兆赫兹的(de)高(gao)频开(kai)关电(dian)源，为高(gao)频变换提供了物质基础，促进了电(dian)源技术(shu)的(de)发(fa)展。要进一(yi)步(bu)降低现有待性能耗(hao)，则需要有新的(de)IC制(zhi)造(zao)工艺技术(shu)及在低功耗(hao)电(dian)路设(she)计方面的(de)突破。
电源治理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件，可将它分为两大类，一类包含整流器和晶闸管；另一类是三极管型，包含功率双极性晶体管，含有MOS管结构的功率场效应晶体管MOSFET和(he)绝缘栅双极型晶(jing)体(ti)管(IGBT)等(deng)。
1、电(dian)源治理应用
电(dian)源(yuan)治(zhi)(zhi)理集成电(dian)路包括(kuo)良(liang)多(duo)种种别，大致又分成电(dian)压(ya)调(diao)整和接口(kou)电(dian)路两方面。电(dian)源(yuan)技术及其(qi)工业(ye)的进―步发展(zhan)必(bi)将为大幅度节约电(dian)能、降(jiang)低材料(liao)消(xiao)耗以及进步出产效(xiao)率提供重要的手段，并为现代出产和现代糊口(kou)带来(lai)深远的影响。因技术提高(gao)，集成电(dian)路芯片内数字(zi)电(dian)路的物理尺寸(cun)越(yue)来(lai)越(yue)小(xiao)，因而工作电(dian)源(yuan)向低电(dian)压(ya)发展(zhan)，一系列新(xin)型电(dian)压(ya)调(diao)整器应运而生。其(qi)中消(xiao)费类电(dian)子产品是电(dian)源(yuan)治(zhi)(zhi)理芯片的最大应用领域。并正在(zai)研究开发砷化镓(GaAs)、半导体
金刚(gang)石、碳(tan)化硅(SiC)半(ban)导体材料。电(dian)压凋整器包(bao)含线性低压降稳(wen)压器(即LOD)，以(yi)及(ji)正、负输出(chu)系列电(dian)路(lu)，此外不有脉宽调制(PWM)型的开关型电(dian)路(lu)等(deng)。
2、电源设(she)备的尺(chi)度规范(fan)
电(dian)源设备要进入市场，今天的(de)市场已(yi)是超越(yue)局域融费全球(qiu)的(de)一体化市场，必需遵从(cong)能源、环境、电(dian)磁兼(jian)容、商业协定(ding)等共同准则，电(dian)源设备要接受安全、
EMC、环境(jing)、质量体系等多种尺度规范的论(lun)证。
进步效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)涉(she)及(ji)两个不同方面的内(nei)容：一方面想要保(bao)持能(neng)(neng)量转换(huan)的综合效(xiao)(xiao)率(lv)，同时(shi)还但愿(yuan)减小设(she)备的尺(chi)寸；另一方面是保(bao)护尺(chi)寸不变(bian)，大幅度进步效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)。例(li)如带多输出(chu)和(he)电(dian)源通路控制的锂离(li)子(zi)充电(dian)电(dian)池(chi)，多输出(chu)
DC/DC转(zhuan)换(huan)器(qi)和具(ju)有(you)动(dong)态可(ke)调(diao)输出电压的(de)(de)开(kai)关稳(wen)压器(qi)等。电源(yuan)技术(shu)能(neng)够实现(xian)对这些参(can)数(shu)的(de)(de)精确控制(zhi)和高(gao)效率的(de)(de)处(chu)理，特别是能(neng)够实现(xian)大功率电能(neng)的(de)(de)频(pin)率变换(huan)，从而为多项(xiang)高(gao)新技术(shu)的(de)(de)发展提供了有(you)力(li)的(de)(de)支(zhi)持。
越来越多的系统会需要多输出稳压器。电源治理用接口电路主要有接口驱动器、功率场效应晶(jing)体管(MOSFET)驱(qu)动器以(yi)及(ji)高电压/大(da)电流的显示驱(qu)动器等(deng)等(deng)。
晶(jing)闸(zha)管(guan)(SCR)、可关断(duan)晶(jing)闸(zha)管(guan)(GTO)、大(da)功(gong)率晶(jing)体(ti)管(guan)(GTR)、绝缘栅双极型晶(jing)体(ti)管(guan)
(IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET)、智能ICBT(IPM)、MOS栅控晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、超快恢复二极(ji)管(guan)、无感(gan)电(dian)(dian)(dian)容器(qi)(qi)、无感(gan)电(dian)(dian)(dian)阻器(qi)(qi)、新(xin)型(xing)铁氧体、非晶和微晶软(ruan)磁(ci)合金、纳米(mi)晶软(ruan)磁(ci)合金等元器(qi)(qi)件，装备(bei)厂(chang)现代电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技(ji)(ji)术、促进(jin)电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)产品进(jin)级(ji)换代。目前电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技(ji)(ji)术已逐步发(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)为一门多学科互(hu)相渗透渗出的(de)综合性(xing)技(ji)(ji)术学科。电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)发(fa)展，把电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技(ji)(ji)术推向了电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)治理(li)的(de)新(xin)时代。电(dian)(dian)(dian)路(lu)集成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)进(jin)一步发(fa)展是做系统(tong)集成(cheng)(cheng)(cheng)，将(jiang)信息传输、控(kong)制(zhi)与(yu)功率(lv)半导体器(qi)(qi)件全部集成(cheng)(cheng)(cheng)在一起(qi)，增加了可靠性(xing)。它对现代通信、电(dian)(dian)(dian)子仪器(qi)(qi)、计(ji)算(suan)化(hua)、产业自动化(hua)、电(dian)(dian)(dian)力工程、国(guo)防及(ji)某(mou)些高(gao)新(xin)技(ji)(ji)术提供高(gao)质量、高(gao)效率(lv)、高(gao)可靠性(xing)的(de)电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)起(qi)着(zhe)枢纽的(de)作用。
4、电源治理IC应用(yong)领域
电源(yuan)治理IC应用在便携式产品(手机(ji)(ji)、数(shu)码相机(ji)(ji)、笔(bi)记本电脑、MP3播放(fang)器、移动硬盘等(deng))、数(shu)字消费(fei)类(lei)电子(zi)产品(高(gao)清楚度(du)(du)电视(shi)机(ji)(ji)、LCD电视(shi)机(ji)(ji)和(he)面板(ban)、DVD播放(fang)机(ji)(ji))、计算(suan)机(ji)(ji)、通讯网络(luo)设备、产业设备和(he)汽车电子(zi)。高(gao)频化带来的最直(zhi)接的好处是(shi)降低原材料消耗，电源(yuan)装置小型化，进(jin)(jin)(jin)步功率密度(du)(du)，加快系统的功态响应，进(jin)(jin)(jin)一步进(jin)(jin)(jin)步电源(yuan)装置的效(xiao)率，有(you)效(xiao)按捺环境(jing)噪声污染，并使电源(yuan)进(jin)(jin)(jin)入更广泛(fan)的领域(yu)，特别是(shi)高(gao)新(xin)技(ji)术领域(yu)，进(jin)(jin)(jin)一步扩(kuo)展(zhan)了它的应用范围。
在(zai)交流(liu)/直(zhi)流(liu)(AC/DC)变换中(zhong)，低(di)的通态电阻，符合计算机和电信应用中(zhong)更加(jia)高效适配器和电源的需要。
6、高频(pin)变(bian)换是电源技(ji)术发展的主流
电(dian)源技术的(de)(de)精(jing)华是电(dian)能变换(huan)。也恰是由于这(zhei)么(me)多的(de)(de)集成电(dian)路IC进(jin)入电(dian)源领域，人们才更多地以(yi)电(dian)源治(zhi)理来称(cheng)呼(hu)现阶段的(de)(de)电(dian)源技术。电(dian)源技术是一(yi)种应用功率(lv)半导体器件，综合电(dian)力变换(huan)技术、现代(dai)电(dian)子(zi)技术、自(zi)动(dong)控(kong)(kong)制技术的(de)(de)多学科的(de)(de)边沿交叉技术。控(kong)(kong)制手段用微处理器和(he)单片机组成的(de)(de)软(ruan)件控(kong)(kong)制方(fang)式，达到了(le)较高的(de)(de)智(zhi)能化程(cheng)度，并且(qie)进(jin)一(yi)步进(jin)步电(dian)源装置的(de)(de)可靠性。
7、电源电路(lu)的模块化、集成化
单片电(dian)源(yuan)和模块电(dian)源(yuan)取代(dai)整(zheng)机电(dian)源(yuan)，功率集成(cheng)技术简化(hua)(hua)了电(dian)源(yuan)的结构，已经在通信、电(dian)力获得广泛(fan)应用，并且派生出(chu)(chu)新的供电(dian)体(ti)系(xi)体(ti)例――分布式供电(dian)，使集中供电(dian)单一体(ti)系(xi)体(ti)例走(zou)向多(duo)元化(hua)(hua)。数字(zi)信号处理(li)器(qi)DSP的采用，实现控制全(quan)数字(zi)化(hua)(hua)。各(ge)种电(dian)源(yuan)治理(li)IC基(ji)本上和一些相关的应用相联系(xi)，所以(yi)针对不同应用，还可(ke)以(yi)列出(chu)(chu)更多(duo)类(lei)型的器(qi)件。
8、新(xin)理论、新(xin)技术(shu)的(de)指导(dao)
单管降压、升(sheng)压电路(lu)、谐(xie)振(zhen)变换、移相(xiang)谐(xie)振(zhen)、软开关PWM、零过渡PWM等电路(lu)拓扑(pu)理论；计算机辅助设计(CAD)、功(gong)率因数校(xiao)正、有(you)源箍位、并(bing)联均流(liu)、同步整流(liu)、高频磁放大器、高速(su)编(bian)程、
遥(yao)感遥(yao)控、微机监控等新技术，指(zhi)导厂电(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技术的(de)发展(zhan)。利用电(dian)(dian)能(neng)变换技术，将(jiang)市电(dian)(dian)或电(dian)(dian)池等一次电(dian)(dian)源(yuan)(yuan)变换成(cheng)适(shi)合各种用电(dian)(dian)对(dui)象的(de)二次电(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。
9、电源治理的(de)技术趋势
电源治理的技术趋势是高(gao)效能、低(di)功耗、智能化(hua)。
电(dian)(dian)(dian)源治理IC的智能(neng)化，包括从(cong)电(dian)(dian)(dian)源控制(zhi)到电(dian)(dian)(dian)量监测与(yu)电(dian)(dian)(dian)池治理。
10、控制的(de)智能化
控制电(dian)(dian)(dian)路、驱(qu)动电(dian)(dian)(dian)路、保护(hu)电(dian)(dian)(dian)路采用集成组件。在电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)电(dian)(dian)(dian)路设(she)计方面(mian)，一般(ban)待(dai)性(xing)能(neng)耗已经降到1W以(yi)下，并可将电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)效率进(jin)步至(zhi)90%以(yi)上(shang)(shang)。在某种程度上(shang)(shang)来(lai)说，恰是由(you)于电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)治(zhi)理IC的大(da)量发展，功率半导体(ti)才(cai)改(gai)称为电(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)治(zhi)理半导体(ti)。
11、结论 当(dang)代很多高新技术均与电(dian)网(wang)的电(dian)压、电(dian)流(liu)、频(pin)率、相位和(he)波形等基(ji)本(ben)参数(shu)的变换(huan)与控制相关。
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