模块电源技术的发展与应用

简体中文

English

全方位电源技术服务专家

高端电子元器件采购中心

ANHUI SUPERPOWER ELECTRONICS CO.,LTD

手机端网站

微信官方公众号

关于卓玥

卓玥首页 >> 新闻中心 >> 行业资讯 >> 模块电源技术的发展与应用

您当前的位置：

模块电源技术的发展与应用

来源: | 作者:pmoaf1d4f | 发布时间: 2017-04-27 | 8722 次浏览 | 分享到:

　　二次集成和封装技术——为提高功率密度，近年开发的模块电源无一例外采用表面贴装技术。由于模块电源的发热量严重，采用表面贴装技术一定要注意贴片器件和基板之间的热匹配，为了简化这些问题，最近出现了MLP(Multilayer Polymer)片状电容，它的温度膨胀系数和铜、环氧树脂填充剂以及FR4 PCB板都很接近，不易出现象钽电容和磁片电容那样因温度变化过快而引起电容失效的问题。另外为进一步减小体积，二次集成技术发展也很快，它是直接购置裸芯片，经组装成功能模块后封装，焊接于印制板上，然后键合。这一方式功率密度更高，寄生参数更小，因为采用相同材料的基片，不同器件的热匹配更好，提高了模块电源的抗冷热冲击能力。李泽元教授领导的CPES在工艺上正在研究IPEM(IntegratedPower Electronics Module)，它是一种三维的封装结构，主要针对功率电路，取代线键合技术。
　　扁平变压器和磁集成技术——磁性元件往往是电源中体积最大、最高的器件，减小磁性元件的体积就提高了功率密度。在中大功率模块电源中，为满足标准高度的要求，大部分的专业生产厂家自己定做磁芯。而现有的磁性供应商只有飞利浦可以提供通用的扁平磁芯，且这种变压器的绕组制作也存在一定难度。采用这种磁芯可以进一步减小体积，缩短引线长度，减小寄生参数。CPES一直在研究一种磁集成技术，福州大学的陈为教授3年前在CPES研究了磁集成技术，他们做的一个样机是半桥电路，输出整流采用倍流整流技术，而且输出端的两个电感跟主变压器集成在一个铁芯里，最后达到的功率密度为300W/in3。倍流整流技术适用于输出电流大，对di/dt要求高的场合，比如在实现VRM的电路中就常常用这种整流电路。
电路拓扑发展趋势
　　DC-DC变换器电路拓扑的主要发展趋势如下：
　　高频化：为缩小开关变换器的体积，提高其功率密度，并改善动态响应，小功率DC-DC变换器开关频率将由现在的200-500kHz提高到1MHz以上，但高频化又会产生新的问题，如：开关损耗以及无源元件的损耗增大，高频寄生参数以及高频EMI的问题等。
　　软开关：为提高效率采用各种软开关技术，包括无源无损(吸收网络)软开关技术，有源软开关技术，如：ZVS/ZCS谐振、准谐振、恒频零开关技术等，减小开关损耗以及开关应力，以实现高效率的高频化。如美国VICOR公司开发的DC-DC高频软开关变换器，48/600W输出，效率为90%，功率密度120W/in3，日本LAMBDA公司采用有源箝位ZVS-PWM正反激组合变换以及同步整流技术，可使DC-DC变换模块的效率达90%。