逆变电源模块发展史

电源模块是能够直接安装在打印电路板上运用的电源模块，它能够用于数字或模拟负载的供电运用场合。
　　电源模块化是开关电源的开展趋势，其能够进步电源体系的作业牢靠性、可用性、运用便利性，缩短电源的修理和维护时刻，得到了越来越广泛的运用。
 
　　而与电源模块相关的技能包含集成电路的制作、封装，高频功率改换、数字化操控、全谐振高频软开关、同步整流、智能化操控、电磁兼容、功率因数校对、电源维护操控、并联均流操控、脉宽调制等技能。
 
　　跟着半导体技能和封装技能的改善，高频软开关技能的大量运用，电源模块的功率密度越做越高，电源模块的功率改换效率也越来越高，体积越来越小，呈现了芯片级的电源模块。
 
　　国际电源商场的散布
 
　　1 按品牌区分
 
　　据2007年在美国举办的APEC(运用功率电子会议)会议给出的有关数据指出，全球电源商场按品牌区分
 
　　①有6家台湾公司，2家日本公司(含TDK-Lambda)，2家美国公司，1家欧洲公司名列前位;
 
　　②第15大电源公司的年收入约为200M$;
 
　　③现在中国大陆还没有年收入大于50M$的电源公司。
 
　　2 按功率半导体器材商场散布区分
 
　　全球功率半导体器材商场散布
 
　　①有4家美国厂商名列前位;
 
　　②20强公司中没有台湾公司和中国大陆公司参加;
 
　　③从全球的角度而言台湾公司(如MINMAX，Panjit，TaiwanSemi，DCComponents)的规划仍是偏小;
 
　　④现在中国大陆公司的规划仍是偏小。（如上海多商电子）
 
　　模块开关电源规划中的应战
 
　　1 进步开关电源的作业效率
 
　　①下降功率开关管的开关损耗;
 
　　②最大极限地下降磁性元器材的功率损耗(例如，开关变压器的磁芯损耗、近场效应损耗、线圈损耗和涡流损耗等)。
 
　　2 进步模块开关电源体系的作业牢靠性
 
　　3 下降模块开关电源体系的造价
 
　　4 更高的功率密度
 
　　进步模块开关电源商品的功率密度，能够从以下三个方面下手。一是选用领先的电路拓扑和功率改换技能，进步模块开关电源商品的作业效率，下降模块开关电源商品的损耗;二是减小模块开关电源商品的各部件体积并选用紧凑型技能构造;三是改善模块开关电源商品的热规划，使在高功率密度条件下模块开关电源商品能极好的散热。
 
　　5 更快的操控环路呼应等
 
　　模块开关电源的长处和首要技能指标
 
　　1 模块开关电源首要有以下长处
 
　　①运用灵敏、简略和便利;
 
　　②缩短了电源的开发周期;
 
　　③模块开关电源因为选用全自动化出产和高科技出产技能，因而模块开关电源的质量稳定、作业牢靠;
 
　　④模块开关电源的运用规模广，可广泛运用于电信、自动操控、仪器仪表、发电配电、家用电器、冶金矿山、机车、舰船、军工武器、航空航天和科学实验等范畴，尤其在高牢靠和高技能范畴模块开关电源发挥着的主要作用。
 
　　模块开关电源的常用技能指标
 
　　模块开关电源常用技能指标有最大输出功率、输出电压精度、源电压效应、负载效应、温度系数、输出纹波与噪声、输入反射纹波电流、输入共模噪声电流、输出电压调理规模、维护特性及作业效率等。
 
当今模块开关电源规划面对的应战
 
　　1 功率密度和模块开关电源的散热
 
　　2 低电压、大电流输出
 
　　3 更为杂乱的电源办理需要
 
　　①电源的排序/跟踪;
 
　　②输出电压规模;
 
　　③电源的监控;
 
　　④电源体系的毛病监测、呼应和维护等。
 
　　致使模块开关电源作业效率低的首要要素
 
　　模块开关电源的损耗
 
　　大功率模块开关电源的损耗首要有高频开关损耗、高频变压器损耗、整流损耗和线路传导损耗4有些。而在低电压大电流输出的运用场合，整流损耗和线路传导损耗占有较大的比重，输出电压越低，输出电流越大，则整流损耗和线路传导损耗占模块开关电源总损耗的比重越大。
 
　　(2)整流二极管的损耗与同步整流
 
　　在传统的整流中选用二极管整流，而在低电压输出条件下通常选用肖特基二极管整流，肖特基二极管和别的整流二极管比较具有开关速度快，正向电压下降的长处，但是肖特基二极管的正向电压降和整流输出电流的巨细有关，整流输出电流越大则正向电压降越大，有也许高达0.5～0.6V或更大，并且肖特基二极管的反向漏电流较大。
 
　　而同步整流技能使用导通电阻小，低耐电压的场效应管(MOSFET)来替代一般整流二极管。因为同步整流MOSFET具有导通电阻低(通常只要几mΩ)、阻断时漏电流小、开关作业频率高的特色，能够极大的减小电源整流有些的功耗，使电源体系的作业效率显着得到进步，但是在详细运用中同步整流的实现要比二极管整流要杂乱些。在开关电源的低电压大电流输出运用场合，同步整流技能有着极好的运用远景。
 
　　(3)磁性元器材的损耗
 
　　变压器损耗也是模块开关电源损耗的主要有些，变压器损耗首要有铁损和铜损。铁损是指由由变压器的资料、形状、技能构造等有关要素而导致的高频损耗，铜损是指由变压器绕组线路而导致的传导损耗，为了减小变压器的铁损，应挑选高频特性好、高频损耗小、磁芯构造形状合理、构造紧凑的磁芯资料。
 
　　一起为了减小模块开关电源的体积，应极力进步模块开关电源的开关作业频率，如要进步到500kHz摆布或更高，一般磁芯资料的损耗很大，磁芯很简单过热而磁饱满，以致无法正常作业，所以在模块开关电源中有必要选用磁特性优秀的高频磁芯资料。
 
　　磁性元器材的尺度巨细和开关作业频率有密切关系，在磁性元器材答应的作业频率规模内，磁性元器材的尺度和开关作业频率成反比，要想减小模块开关电源高频开关变压器和电感等磁性元器材的体积，需进步开关作业频率。
 
　　一起，模块开关,电源模块中高频开关变压器绕组的规划也很主要，高频开关变压器的绕组不仅对铜损有影响，并且关系到高频开关变压器绕组间的耦合，对高频开关变压器的铁损也有影响，高频开关变压器的规划和制刁难模块开关电源的作业性能有很大的影响。
 
　　模块开关电源的开展趋势
 
　　模块开关电源的以下几个开展意向值得注意。
 
　　●功率密度越来越高，低电压(例如，输出电压低于3.3V或更低)、大电流输出。一起模块开关电源的瞬时负载动态呼应特性要快;
 
　　●运用的高牢靠性，作业安全性要求越来越高;