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(jìn)電子產(chǎn)品、電器及汽車等的設(shè)計(jì)需求。在本次研討會(huì)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(bào)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(dòng)操作,而隔離偏壓電源往往采用分立元件實(shí)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(gè)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(shí)現(xiàn)的偏壓電源, 和采用分立元件實(shí)現(xiàn)的方案相比, 具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先,NCP1030替代了13個(gè)元件,包括5個(gè)電阻、4個(gè)電容、2個(gè)IC、1個(gè)晶體管和1個(gè)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(cuò)時(shí)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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了NCP1030的性能。
---在報(bào)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(dòng)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(shí),安森美半導(dǎo)體也成為惟一獲中標(biāo)認(rèn)證中心(CECP)表揚(yáng)的芯片制造商,表彰其在中國積極引進(jìn)和推廣節(jié)能技術(shù),以有效地降低待機(jī)能耗,節(jié)約電力開支。更多信息請?jiān)L問：www.onsemi.com。
Vicor：推進(jìn)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(huì)了,劉廣緣工程師在去年的研討會(huì)上向聽眾介紹了Vicor當(dāng)時(shí)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(shí)現(xiàn)分比式功率架構(gòu)-VI晶片的進(jìn)展為題,向與會(huì)聽眾介紹了分比式電源架構(gòu)的特點(diǎn)、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(jì)效益上都比其他架構(gòu)有了長足的進(jìn)展。VI晶片采用低組件應(yīng)力承受結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化生產(chǎn),平均無故障時(shí)間高達(dá)360萬小時(shí),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(diǎn)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(shí)現(xiàn)架構(gòu)的轉(zhuǎn)移。FPA能夠在負(fù)載點(diǎn)實(shí)現(xiàn)超卓的性能,增強(qiáng)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(shí)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(chǔ),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(chǔ)的特性消除了電感功耗,這三個(gè)因素使SAC具備了極高的效率,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了最快的動(dòng)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(diǎn)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(hù)、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?jiān)L問www.vicor.com.cn。
NetPower：以技術(shù)取勝,注重產(chǎn)品性價(jià)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(jià)比優(yōu)勢, 適用于通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、工業(yè)設(shè)備和國防等各個(gè)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(huì)上NetPower的總經(jīng)理毛恒春先生做了一場精彩的報(bào)告——用DC-DC標(biāo)準(zhǔn)電源模塊設(shè)計(jì)高性能電源系統(tǒng),根據(jù)現(xiàn)代直流電源模塊的特點(diǎn),及現(xiàn)代電子系統(tǒng)對電源的要求, 從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)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(xiàng)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(bào)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(gè)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(gè)常用的尺寸上,同時(shí), 隨著轉(zhuǎn)換效率的提高和散熱設(shè)計(jì)的改進(jìn), 模塊的功率密度也大大提高。在用直流電源模塊來設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí), 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(yùn)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(jì)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(diǎn)和適用范圍,具體設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)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(jì)的關(guān)鍵。 一個(gè)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(jì)的重點(diǎn)之一,毛先生在報(bào)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(yùn)行是一個(gè)重要的手段,為了保證熱備份電源在各種運(yùn)行條件下都能運(yùn)行良好,毛先生在報(bào)告里給出了多種條件下的解決辦法。最后,毛先生用兩個(gè)實(shí)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(jì)一個(gè)電源系統(tǒng)時(shí),實(shí)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(jì)的復(fù)雜性, 因此只有系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員與模塊廠商的緊密合作才有助于實(shí)現(xiàn)新穎、 實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
---如欲了解NetPower 的更多信息,請?jiān)L問：www.netpowercorp.com。
