秋霞人成在线观看免费视频,欧美毛片一区二区三区福利,国产乱辈通伦影片在线播放亚洲,无码人妻精品中文字幕免费,无码人妻精品中文字幕免费

中自數(shù)字移動傳媒

您的位置：首頁 >> 綜合新聞 >> 電源系統(tǒng)功率密度如何提升？

電源系統(tǒng)功率密度如何提升？

已有12049次閱讀2022-11-29標(biāo)簽:

 在現(xiàn)今的電源設(shè)計中，更低的靜態(tài)電流能夠在不影響系統(tǒng)性能的同時延長電池壽命，更低的EMI通過減少輻射發(fā)射降低了系統(tǒng)滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)的成本，更低的噪聲和更高的精度增強了功率和信號完整性以提高系統(tǒng)級保護(hù)和精度。

在這些趨勢之外，功率密度越來越高也是一個不爭的行業(yè)趨勢，如果能在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更大的功率，就能以更低的系統(tǒng)成本增強系統(tǒng)級性能。隨著功率需求的增加，電路板面積和厚度日益成為限制因素。電源設(shè)計人員必須向其應(yīng)用中集成更多的電路，才能實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，并提高效率和增強熱性能。

哪些因素限制了功率密度的提高？

自開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換出現(xiàn)起，效率就是電源技術(shù)的驅(qū)動力。開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)使得打破線性電源的確定性效率成為可能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，人們對提高效率的需求進(jìn)一步提升，使效率成為電力系統(tǒng)最重要的屬性。
在任何電源設(shè)計中，可用空間都是有限的，因此設(shè)計人員始終面臨著一個挑戰(zhàn)，即在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更大的功率。功率密度是在給定空間內(nèi)可處理多少功率的度量，對于功率管理應(yīng)用，功率密度的定義很容易理解，就是轉(zhuǎn)換器的額定或標(biāo)稱輸出功率與轉(zhuǎn)換器所占體積的比值。不過根據(jù)不同的電源設(shè)備應(yīng)用和結(jié)構(gòu)，有很多種方式定義電源的體積。
效率、尺寸和功率密度之間的特殊關(guān)系是顯而易見的，效率是實現(xiàn)高功率密度的前提條件，因為減少需要管理和從設(shè)備中移除的熱量是必不可少的。為了充分利用高效率帶來的優(yōu)勢，也必須縮小解決方案的體積。
一些通常會對電源的體積和功率密度產(chǎn)生重大影響的變量包括EMI濾波器、輸入和輸出儲能電容器、變壓器等等。因此考量功率密度數(shù)據(jù)時，必須了解并考慮所有這些變量。很多廠商都會把重點放在減小用于能量轉(zhuǎn)換的無源組件尺寸上，因為這些無源組件占用了絕大部分體積。
開關(guān)損耗也是限制功率密度的因素之一，盡管增加開關(guān)頻率可以提高功率密度，但頻率的增加也會導(dǎo)致?lián)p耗增加并引起溫升。根據(jù)不同的應(yīng)用，不同的開關(guān)損耗對總體功率損耗的影響會有所不同，必須慎重地控制開關(guān)速度。
出色的散熱性能也能為更高的功率密度助力，封裝的散熱效果越好，通�？梢猿惺艿墓β蕮p耗就越多，也不會出現(xiàn)不合理的溫升情況。在封裝尺寸小型化發(fā)展的現(xiàn)在，系統(tǒng)級熱性能設(shè)計并不是一件簡單的事。

克服障礙提升功率密度

想要提高功率密度必須克服上面這些限制因素，總的來看無非是提高散熱性能、減少開關(guān)損耗、更高的無源組件集成性以及更合適的拓?fù)湓O(shè)計，但這些需要先進(jìn)的工藝、封裝和電路設(shè)計技術(shù)作為支撐。
先從熱性能來看，封裝、PCB和系統(tǒng)中的材料給熱傳遞提供了阻力。從系統(tǒng)級角度出發(fā)，較大的PCB尺寸更有利于將熱量傳遞至周圍空氣，比如QFN封裝就有一個大面積裸露焊盤用來導(dǎo)熱，晶圓芯片級封裝WCSP也能將大部分熱量直接從凸塊傳導(dǎo)出去。PCB 內(nèi)的導(dǎo)電層有助于橫向傳導(dǎo)熱量，因此添加更多的導(dǎo)電層也大有幫助。在無法添加更多的導(dǎo)電層的情況下，增加某些平面的厚度也可以提高熱性能。當(dāng)然還有一些熱管理技術(shù)也能運用上，比如頂部散熱。
開關(guān)損耗上現(xiàn)在最大的創(chuàng)新都圍繞著目前火熱的GaN技術(shù)。GaN集獨特的零反向恢復(fù)、低輸出電荷和高壓擺率于一體，能實現(xiàn)新的圖騰柱拓?fù)洌o橋功率因數(shù)校正）。這些拓?fù)渚哂泄鐼OSFET無法實現(xiàn)的更高的效率和功率密度。當(dāng)然，硅功率晶體管在低Rsp以及低RQ品質(zhì)因素下也能很有力地提升功率密度。
不同的電路控制方法在提高和優(yōu)化功率轉(zhuǎn)換器的效率方面也有著至關(guān)重要的作用。同一電路拓?fù)洳捎貌煌目刂品椒〞薪厝徊煌男�。比如半橋轉(zhuǎn)換器可以使用傳統(tǒng)PWM作為雙端硬開關(guān)PWM轉(zhuǎn)換器運行。通過使用不同的控制算法，可以將硬開關(guān)半橋轉(zhuǎn)換器變成高頻軟開關(guān)拓?fù)洌@就減少了開關(guān)損耗提高了效率。這僅是其中一例，提高功率密度的電路設(shè)計創(chuàng)新遠(yuǎn)不止此。
最后是集成性的提高，集成適用于電源管理的很多方面，在IC中加入更多的電路，更多的組件等等。比如在功率器件中集成驅(qū)動和保護(hù)，盡可能地提高器件的開關(guān)性能并優(yōu)化保護(hù)功能，既降低了成本又簡化了設(shè)計。另外，功率器件集成驅(qū)動器也減小了柵極環(huán)路寄生電感。又比如將無源組件集成進(jìn)封裝中，減少對外部組件的需要，大大減少電源設(shè)計復(fù)雜性。

寫在最后

上面每一種路線上都有能夠提升電源系統(tǒng)功率密度的辦法，這些途徑都不是孤立的，而是彼此融合相互牽連的。要在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更大的功率，還是離不開先進(jìn)的工藝、封裝和電路設(shè)計技術(shù)。
分享到：

[ 新聞搜索 ]  [ ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]  [ 返回頂部 ]

移動互聯(lián)

2010年，中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模達(dá)到3.03億人2011年，中國移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)進(jìn)入了更加快速發(fā)展的一年，無論是用戶規(guī)模還是手機應(yīng)用下載次數(shù)都有了快速的增長。在移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大的趨勢下，中自傳媒已經(jīng)開始進(jìn)行區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的運營模式探索，伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)格局的變化提供創(chuàng)新的服務(wù)

更多>>推薦視頻

工業(yè)轉(zhuǎn)型升級-中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會 秘書長 肖向鋒

工業(yè)轉(zhuǎn)型升級-中國電器工業(yè)協(xié)會

在本次2012北京國際工業(yè)自動化展上，我們將全面剖析在新...
中國高壓變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路——走過十三年 李玉琢

中國高壓變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路——

中國高壓變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路走過十三年 李玉琢
從企業(yè)家角度 談行業(yè)的未來發(fā)展——匯川技術(shù)股份有限公司

從企業(yè)家角度 談行業(yè)的未來發(fā)展

從企業(yè)家角度 談行業(yè)的未來發(fā)展匯川技術(shù)股份有限公司
現(xiàn)代能源變換的核心技術(shù)——電力電子 李崇堅

現(xiàn)代能源變換的核心技術(shù)——電力

中國電工技術(shù)學(xué)會常務(wù)理事---李崇堅，電力電子是先進(jìn)能源...
打造專業(yè)電力電子元器件品牌 助力變頻器產(chǎn)業(yè)發(fā)展

打造專業(yè)電力電子元器件品牌 助

聯(lián)合主辦單位深圳市智勝新電子有限公司領(lǐng)導(dǎo)嘉賓致辭 7月...