電源治理的技術(shù)趨勢
信息來源：本站 日期：2017-05-02
跟著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等很多領(lǐng)域緊密親密相關(guān)。開關(guān)電源作用在電源技術(shù)中據(jù)有重要地位，從20kHz發(fā)展到高不亂度、大容量、小體積、開關(guān)頻率達(dá)兆赫茲的高頻開關(guān)電源，為高頻變換提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)了電源技術(shù)的發(fā)展。要進(jìn)一步降低現(xiàn)有待性能耗，則需要有新的IC制造工藝技術(shù)及在低功耗電路設(shè)計(jì)方面的突破。
電源治理分立式半導(dǎo)體器件則包括一些傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體器件，可將它分為兩大類，一類包含整流器和晶閘管；另一類是三極管型，包含功率雙極性晶體管，含有MOS管結(jié)構(gòu)的功率場效應(yīng)晶體管MOSFET和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。
1、電源治理應(yīng)用
電源治理集成電路包括良多種種別，大致又分成電壓調(diào)整和接口電路兩方面。電源技術(shù)及其工業(yè)的進(jìn)―步發(fā)展必將為大幅度節(jié)約電能、降低材料消耗以及進(jìn)步出產(chǎn)效率提供重要的手段，并為現(xiàn)代出產(chǎn)和現(xiàn)代糊口帶來深遠(yuǎn)的影響。因技術(shù)提高，集成電路芯片內(nèi)數(shù)字電路的物理尺寸越來越小，因而工作電源向低電壓發(fā)展，一系列新型電壓調(diào)整器應(yīng)運(yùn)而生。其中消費(fèi)類電子產(chǎn)品是電源治理芯片的最大應(yīng)用領(lǐng)域。并正在研究開發(fā)砷化鎵(GaAs)、半導(dǎo)體
金剛石、碳化硅(SiC)半導(dǎo)體材料。電壓凋整器包含線性低壓降穩(wěn)壓器(即LOD)，以及正、負(fù)輸出系列電路，此外不有脈寬調(diào)制(PWM)型的開關(guān)型電路等。
2、電源設(shè)備的尺度規(guī)范
電源設(shè)備要進(jìn)入市場，今天的市場已是超越局域融費(fèi)全球的一體化市場，必需遵從能源、環(huán)境、電磁兼容、商業(yè)協(xié)定等共同準(zhǔn)則，電源設(shè)備要接受安全、
EMC、環(huán)境、質(zhì)量體系等多種尺度規(guī)范的論證。
進(jìn)步效能涉及兩個不同方面的內(nèi)容：一方面想要保持能量轉(zhuǎn)換的綜合效率，同時還但愿減小設(shè)備的尺寸；另一方面是保護(hù)尺寸不變，大幅度進(jìn)步效能。例如帶多輸出和電源通路控制的鋰離子充電電池，多輸出
DC/DC轉(zhuǎn)換器和具有動態(tài)可調(diào)輸出電壓的開關(guān)穩(wěn)壓器等。電源技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對這些參數(shù)的精確控制和高效率的處理，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)大功率電能的頻率變換，從而為多項(xiàng)高新技術(shù)的發(fā)展提供了有力的支持。
越來越多的系統(tǒng)會需要多輸出穩(wěn)壓器。電源治理用接口電路主要有接口驅(qū)動器、功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)驅(qū)動器以及高電壓/大電流的顯示驅(qū)動器等等。
3、新器件、新材料的支撐
晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、大功率晶體管(GTR)、絕緣柵雙極型晶體管
(IGBT)、功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、智能ICBT(IPM)、MOS柵控晶閘管(MCT)、靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、超快恢復(fù)二極管、無感電容器、無感電阻器、新型鐵氧體、非晶和微晶軟磁合金、納米晶軟磁合金等元器件，裝備廠現(xiàn)代電源技術(shù)、促進(jìn)電源產(chǎn)品進(jìn)級換代。目前電源技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透滲出的綜合性技術(shù)學(xué)科。電源集成電路的發(fā)展，把電源技術(shù)推向了電源治理的新時代。電路集成的進(jìn)一步發(fā)展是做系統(tǒng)集成，將信息傳輸、控制與功率半導(dǎo)體器件全部集成在一起，增加了可靠性。它對現(xiàn)代通信、電子儀器、計(jì)算化、產(chǎn)業(yè)自動化、電力工程、國防及某些高新技術(shù)提供高質(zhì)量、高效率、高可靠性的電源起著樞紐的作用。
4、電源治理IC應(yīng)用領(lǐng)域
電源治理IC應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品(手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、MP3播放器、移動硬盤等)、數(shù)字消費(fèi)類電子產(chǎn)品(高清楚度電視機(jī)、LCD電視機(jī)和面板、DVD播放機(jī))、計(jì)算機(jī)、通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、產(chǎn)業(yè)設(shè)備和汽車電子。高頻化帶來的最直接的好處是降低原材料消耗，電源裝置小型化，進(jìn)步功率密度，加快系統(tǒng)的功態(tài)響應(yīng)，進(jìn)一步進(jìn)步電源裝置的效率，有效按捺環(huán)境噪聲污染，并使電源進(jìn)入更廣泛的領(lǐng)域，特別是高新技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步擴(kuò)展了它的應(yīng)用范圍。
在交流/直流(AC/DC)變換中，低的通態(tài)電阻，符合計(jì)算機(jī)和電信應(yīng)用中更加高效適配器和電源的需要。
6、高頻變換是電源技術(shù)發(fā)展的主流
電源技術(shù)的精華是電能變換。也恰是由于這么多的集成電路IC進(jìn)入電源領(lǐng)域，人們才更多地以電源治理來稱呼現(xiàn)階段的電源技術(shù)。電源技術(shù)是一種應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件，綜合電力變換技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動控制技術(shù)的多學(xué)科的邊沿交叉技術(shù)。控制手段用微處理器和單片機(jī)組成的軟件控制方式，達(dá)到了較高的智能化程度，并且進(jìn)一步進(jìn)步電源裝置的可靠性。
7、電源電路的模塊化、集成化
單片電源和模塊電源取代整機(jī)電源，功率集成技術(shù)簡化了電源的結(jié)構(gòu)，已經(jīng)在通信、電力獲得廣泛應(yīng)用，并且派生出新的供電體系體例――分布式供電，使集中供電單一體系體例走向多元化。數(shù)字信號處理器DSP的采用，實(shí)現(xiàn)控制全數(shù)字化。各種電源治理IC基本上和一些相關(guān)的應(yīng)用相聯(lián)系，所以針對不同應(yīng)用，還可以列出更多類型的器件。
8、新理論、新技術(shù)的指導(dǎo)
單管降壓、升壓電路、諧振變換、移相諧振、軟開關(guān)PWM、零過渡PWM等電路拓?fù)淅碚摚挥?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、功率因數(shù)校正、有源箍位、并聯(lián)均流、同步整流、高頻磁放大器、高速編程、
遙感遙控、微機(jī)監(jiān)控等新技術(shù)，指導(dǎo)廠電源技術(shù)的發(fā)展。利用電能變換技術(shù)，將市電或電池等一次電源變換成適合各種用電對象的二次電源。
9、電源治理的技術(shù)趨勢
電源治理的技術(shù)趨勢是高效能、低功耗、智能化。
電源治理IC的智能化，包括從電源控制到電量監(jiān)測與電池治理。
10、控制的智能化
控制電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路采用集成組件。在電源電路設(shè)計(jì)方面，一般待性能耗已經(jīng)降到1W以下，并可將電源效率進(jìn)步至90%以上。在某種程度上來說，恰是由于電源治理IC的大量發(fā)展，功率半導(dǎo)體才改稱為電源治理半導(dǎo)體。
11、結(jié)論 當(dāng)代很多高新技術(shù)均與電網(wǎng)的電壓、電流、頻率、相位和波形等基本參數(shù)的變換與控制相關(guān)。
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