DC-DC模塊電源趨勢(shì)?

在通訊領(lǐng)域中，直流-直流模塊電源廣泛應(yīng)用于交流、傳輸、接入、無(wú)線(xiàn)、數(shù)據(jù)等通訊以及監(jiān)控設(shè)備。如何敏捷推出高質(zhì)量、高可靠性、低本錢(qián)的模塊電源以進(jìn)步商品競(jìng)爭(zhēng)力，是每一個(gè)業(yè)界人士都重視的課題。以下將從多個(gè)旁邊面剖析直流-直流模塊電源的開(kāi)展趨勢(shì)，并對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行討論。

為了滿(mǎn)足商場(chǎng)對(duì)電源功用不斷進(jìn)步的請(qǐng)求，直流-直流模塊電源開(kāi)端向高功率、高功率密度、低壓大電流、低噪音、杰出的動(dòng)態(tài)特性以及寬輸入規(guī)模等方向開(kāi)展，薄型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化并以積木的辦法進(jìn)行組合的電路拓?fù)錁?gòu)造得到了日益廣泛的應(yīng)用。下面就其要點(diǎn)加以剖析。?

（1）高功率、高功率密度?

? ? ??如今通訊商品日趨小型化，必定請(qǐng)求模塊電源減小體積、進(jìn)步功率密度，而進(jìn)步功率是與之相得益彰的。如今的新式變換及封裝技能可使電源的功率密度到達(dá)188W/in3，比傳統(tǒng)的電源功率密度增大不止一倍，功率可超過(guò) 90％。之所以能到達(dá)這些指標(biāo)，應(yīng)歸功于微電子技能的開(kāi)展使大量高功用的新式器材呈現(xiàn)出來(lái)，然后使損耗降低。較典型的是高功用的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFETs)，其在同步整流器中替代了傳統(tǒng)規(guī)劃中運(yùn)用的二極管，使壓降由0.4V降到0.2V； 功率MOSFET制造商正在開(kāi)發(fā)導(dǎo)通電阻越來(lái)越小的器材，其導(dǎo)通電阻已由180 mΩ降到18 mΩ；高度的硅晶片集成使元件數(shù)目削減2/3以上，構(gòu)造緊密、有關(guān)于分立元件的規(guī)劃減小了雜散電感和連線(xiàn)電阻。高功率可使功耗相對(duì)削減，作業(yè)溫度降低，所需的輸入功率削減，也進(jìn)步了功率密度。?

（2）低壓大電流?
? ? ? 跟著微處理器作業(yè)電壓的降低，模塊電源輸出電壓亦從曾經(jīng)的5V降到了如今的3.3V乃至1.8V，業(yè)界猜測(cè)，電源輸出電壓還將降到1.0V以下。與此同時(shí)，集成電路所需的電流添加，請(qǐng)求電源供給較大的負(fù)載輸出才能。關(guān)于1V/100A的模塊電源，有用負(fù)載相當(dāng)于0.01Ω，傳統(tǒng)技能難以擔(dān)任如此高難度的規(guī)劃請(qǐng)求。在10mΩ負(fù)載的狀況下，通往負(fù)載途徑上的每mΩ電阻都會(huì)使功率降低10%，印制電路板的導(dǎo)線(xiàn)電阻、電感器的串聯(lián)電阻、MOSFET的導(dǎo)通電阻及MOSFET的管芯接線(xiàn)等對(duì)功率都有影響。
? ? ? 新技能的開(kāi)展能把對(duì)電路整體規(guī)劃至關(guān)重要的功率半導(dǎo)體和無(wú)源元件集成在一起，構(gòu)成功用完善的根本模塊，降低了通往負(fù)載途徑上的電阻，然后降低了功耗并減小了尺度。運(yùn)用根本模塊組合起來(lái)的多相規(guī)劃技能逐步得到推行。因?yàn)槊肯噍敵鲭娏鳒p小，能夠選用較小的功率MOSFET和較小的電感器和電容器，這么也簡(jiǎn)化了規(guī)劃。?

商場(chǎng)上已呈現(xiàn)的根本功率模塊封裝只有11mm×11mm巨細(xì)，開(kāi)關(guān)頻率1MHz，級(jí)聯(lián)多個(gè)模塊和有關(guān)元件，可獲得大于100A的作業(yè)電流，與其它選用分立式元件的電路比較，其功率進(jìn)步了6%，功率損耗降低25％，器材尺度減小50%擺布。

（3）運(yùn)用軟件規(guī)劃電源?
? ? ? ?在當(dāng)今的通訊體系中，直流電壓的種類(lèi)不斷添加，在5V、 3.3V、2.7 V 乃至 1.8V、1.0V以下，功率密度和集成度的進(jìn)步亦添加了規(guī)劃難度，傳統(tǒng)的手藝規(guī)劃與驗(yàn)證已無(wú)法習(xí)慣疾速變化的商場(chǎng)需求，所以，電源輔助規(guī)劃軟件應(yīng)運(yùn)而生了。這些軟件可輔導(dǎo)元器材挑選，并供給資料清單、電路仿真及熱剖析，縮短了電源規(guī)劃的周期，進(jìn)步了電源的功用。輔助規(guī)劃軟件可運(yùn)用多種參數(shù)定制電源，包括輸入及輸出電壓規(guī)模、最大輸出電流等，引導(dǎo)規(guī)劃人員進(jìn)行器材挑選，它包括完好的變壓器規(guī)劃，運(yùn)用多種拓?fù)滢k法來(lái)歸納電路，按本錢(qián)或功率進(jìn)行優(yōu)化，并輸出元件清單。?
軟件的另一個(gè)功用是通過(guò)仿真的辦法評(píng)價(jià)模塊電源的功用。它能夠全部剖析電源在安穩(wěn)狀況下的功用，可顯現(xiàn)要勘探的任何節(jié)點(diǎn)處的波形，并用精確的辦法來(lái)核算功率。另外熱剖析可根據(jù)線(xiàn)路板定位、邊際溫度和氣流的方向及速度等環(huán)境參數(shù)給出一幅用不一樣色彩符號(hào)的曲線(xiàn)圖，然后協(xié)助規(guī)劃人員把握全部線(xiàn)路板在安穩(wěn)狀況條件下的熱量散布狀況。

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