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ACDC电源模块的发展与开发设计方向介绍

技术文章 2022-07-270ACDC电源模块的发展与开发设计方向创始人

模块电源的细化,模块化和标准化以及通过构建块方式相结合的电路拓扑已经得到越来越广泛的应用。如何快速推出高品质,高可靠性,低成本的模块化电源,提高产品竞争力,同时也要求我们不断改进电路,材料,制造工艺等诸多突破。

在我们国家大约有100甚至上百家研发和生产企业,主要是小型和民营企业,整体竞争力不是很大,行业低,在电力市场上排名前十的开关电源制造商市场份额不到60%,其中大部分是国际知名品牌,国内品牌较少。特别是在低端电源模块市场的角度来看,行业基本表现完全是竞争现状。在高端电力市场,受相应的技术,工艺等方面的制约,市场集中程度高,市场份额将被国际知名品牌企业占领。

作为中国企业,为了保持低端市场的强劲竞争力,还是进入高端市场份额与国际品牌的市场份额,各个行业都在关注这个问题。以下将从ACDC电源模块的许多方进行探讨。

ACDC电源模块产品想法改变

现在国内的市场竞争,不再是6级的性能竞争,已经开始改变产品价格的竞争优势,电路设计,材料选择,生产工艺等方面的不断创新和突破应放在前沿寻求更多简洁,新颖,便宜的程序,如果仍然坚持惯例,其次是竞争对手,只会降低和降低利润,最终被淘汰。而在社会的新形势下,不再是吃鱼的大鱼,更多的鱼吃慢鱼的形式,而如果发现新的市场不赶紧抢占,那么很快就会被对手抓住第一架飞机变得如此被动,甚至无法渗透和放弃。如果您发现没有申请保护的新电路,您很快就会被重新设计或昂贵的使用所困扰。

创新的电路设计

电源模块的电路方案已经越来越成熟。根据不同功率模块的性能要求,所选择的电路方案已基本固定成型。为了使产品脱颖而出,我们必须愿意在设计电路方面有所突破,无损电路,软开关,新电路等,就像是一种新型的转换器“开关电容转换器”,省去了核心变压器,产品尺寸可以设计的很小。 或者,在不丧失性能的前提下,电路应该简化,降低产品成本,优化电路参数,提高性能和可靠性。 说产品质量是设计的,生产过程设计必须考虑到生产能力,而且要满足生产自动化,尽量避免人为参与,所有参与过程的质量都得不到保证,成本高。

电子材料的创新使用

当今社会科学技术的发展日新月异,电子元件的更换时间越来越短。有一些高科技,小型化,低功耗,高集成度和低成本的材料正在踊跃进入市场,使得功率模块产品可以设计成功率密度更高,性能更高,成本更低。例如,目前主流的RCA尺寸的芯片是0603型,0402型,正朝着更小的尺寸0201和01005型方向发展,如106K贴片陶瓷电容已经被0805封装; SO-8封装的IC引脚键合工艺成封装工艺技术,可设计成TSOT23-8封装更小,功耗更低,散热性好,但功率密度提高2倍以上;而碳化硅二极管(SiC)的恢复和反向恢复时间非常短,缺乏正向恢复和反向恢复充电特性,使得材料封装尺寸更小,效率更高,产品设计更加紧凑。

除了用于隔离反激DCDC模块电源设计的PWM控制芯片之外,国内企业基本上还是使用了非常成熟,普通的2843或3843系列芯片,但是这些芯片的功能远远落后于开发需求模块电源功能齐全,功率密度大,成本低,电磁兼容性高是模块电源发展的必然趋势。

因此,一些二流的集成和封装技术整体出现。一些外围电路完全集成在芯片中,甚至包括斜坡补偿,欠压保护,短路保护,遥控等主要功率器件,构成功能完善,外围元件极少,集成芯片或模块成本低,或直接购买裸芯片,封装后组装成功能模块,焊接在PCB上,然后粘接。这也是目前的研究热点,国内主流企业和国际品牌,也有一些IC公司已经在这个方向上投入了大量的人力和财力资源来设计和开发材料。

像低功耗一样,许多IC公司(例如TI)现在都参与了电力行业。他们致力于将低功率电源封装到集成电路中,然后生产和销售自己的模块电源。这可以做得很低,这将给电力企业带来非常大的冲击,当时这个喊叫必须要找到IC公司合作,这可能是模块的发展趋势。

电磁兼容与认证要求

目前国际上已建立了完美的电磁兼容标准与认证系统,国际产品的电磁兼容和安规认证都有严格的设计要求通过,并作为重要关键性能要求,而我国产品还没开始对此重视,趋于电磁兼容性能的测试和安规认证的巨额成本,小企业无法承受,中企业的不舍投入,或者说产品国内客户端的无明确要求推动,导致我国产品始终无法与国际产品媲美,无法销售国外市场,因为电磁兼容标准与认证是国外市场的门槛。还好,我国也逐批宣布了必要通过电磁兼容认证的产品目录,为民族工业参与国际化的竞争打下了基础,也将推动着模块电源企业对电磁兼容标准与认证的重视和建设。

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