電力是最重要的能源方式,在人類生產和生活。權力的科學,高效,準確,方便使用的仍然是人類面臨的重大問題。的電源裝置,電力電子技術已經徹底改變了電能的使用。全球電力總,改造和規范電力電子器件的比例,已成為一個重要的指標來衡量消耗水平的提高,各項指標40%的世界平均水平,根據美國國度電力科學研究院預測,2010年將達到80%。電源技術,這種新的挑戰。
20世紀80年代,建議的權力制造電力電子技術的綜合概念,電力電子技術發展的未來發展方向明確的整合,是最有前途的出路,以解決電力電子技術的發展所面臨的障礙。電源IC已逐漸成為占主導地位的設備在功率半導體器件,電源技術,電源管理的一個新時代。電源管理IC主要分為兩方面的電壓調節器和接口電路。進入電力領域,正是因為這么多的集成電路(IC)電路,更多的電源管理,以解決現在的發電技術。
二,電力技術進步
電源技術是一種應努力率半導體器件,集成功率轉換技術,現代電子技術,自動控制技術,多學科,邊緣交叉技術。隨著科學技術,現代控制理論的許多領域中的權力技術的發展,材料科學,電氣工程,微電子技術密切相干。電源技術已逐步發展成為一個多學科技術學科的相互滲透。其現代通訊,電子設備,計算機,工業自動化,電氣工程,國防和一些高科技,高品質,高效率,高可靠性的電源起著關鍵的作用。
20世紀40年代晶體管問世,隨后不到十年的時間,晶閘管出來的晶體管成熟的基礎上,從而揭開了電源技術的序幕的快速發展。半個世紀以來,電源技術的創新發展。
一個高頻變換是電源發展的主流
電源技術是功率轉換的本質。電源轉換技術,電源或電池電源轉換成各種電器對象的二次電源。開關電源電源技術的發展中占有重要地位,從20kHz,穩定性高,容量大,體積小,開關頻率可達兆赫高頻開關電源,為高頻變換提供的物質基礎,促進發展的動力技術。高頻率的最直接的好處是降低原材料消耗,電源裝置小型化,功率密度,加快系統電源狀態的反應,以進一步提高效率的電源供應器,有效抑制環境噪聲污染,電源進入更普遍的領域,特別是高科技領域,并進一步擴大其應用范圍。
2,新理論,新的領導意見
單管降壓,升壓電路,諧振轉換器,移相諧振軟開關PWM零過渡PWM電路拓撲理論;計算機輔助設計(CAD),功率因數校訂,有源箍位,平行流,同步整流,高高頻磁放大器,高速編程,遙感,遙控,微機監控等新技術,引導廠發電技術的發展。
3,新設備,新材料的聲援
可控硅(SCR),關斷晶閘管(GTO),電力晶體管(GTR),絕緣柵雙極晶體管(IGBT)功率場效應晶體管(MOSFET),智能ICBT(IPM),MOS柵控晶閘管(MCT),靜電感應晶體管(SIT),超快恢復二極管,電容器沒有意義的,無感電阻,新型鐵氧體,非晶和微晶軟磁合金,納米晶軟磁合金成分設備廠發電技術,促進電源產品的升級換代。和正在研究的砷化鎵(GaAs)半導體金剛石,碳化硅(SiC)半導體材料的發展。
4,控制智能化
控制電路,驅動電路和保護電路集成組件。經過數字信號處理器(DSP)實現全數字化控制。控制是指使用一個微處理器和微控制器的軟件控制模式,實現更高的智能程度,并進一步提高電源裝置的可靠性。
5,電源供電電路模塊化,集成化
更換整個電源的單片電源和模塊電源,功率集成技術簡化了電源結構,已普遍應用于電信,電力,推導出一個新的供電系統 - 分布式電源,使一個單一的系統集中供電方式的多樣化。集成電路的進一步發展,是做系統集成,信息傳輸,控制和功率半導體器件,全部集成在一起,以提高可靠性。
6,電源設備標準
進入市場的電源,今天的市場有超越整合全球市場在當地的財務費用,而且必須信守的能源,環境,電磁兼容,貿易協定和共同準則,電源,安全,電磁兼容,環境,質量系統接受多種標準參數。
三,電源管理應用
1,電源管理
電源技術的發展為基礎的晶閘管(可控硅)的發展。功率場效應晶體管(MOSFET),于1979年發明的,并于1986年生產的HVIC(HVTC),是最久遠的功率集成電路(電源IC)。正是因為電源IC已逐漸成為占主導地位的設備在功率半導體器件,電源技術,電源管理的新時代。
電源管理半導體器件包含一個電源管理集成電路(電源管理IC,電源管理芯片中的地位和作用提到)明確強調。由兩部分形成,電源管理集成電路和半導體分立器件的電源管理,電源管理半導體。
電源管理IC,包括各種種類,大致分為兩方面的穩壓器和接口電路。用于電壓調整,包含一個線性低壓降穩壓器(即,檢測限),正面和負面的輸出串聯電路,另外,沒有一個脈沖寬度調制(PWM)型開關電路,由于技術進步,在集成電路芯片的數字電路的物理尺寸越來越小,從而低壓職業電源,一系列新的電壓調節器應運而生。電源管理接口驅動器,馬達驅動器,功率場效應晶體管(MOSFET)驅動器和高電壓/高電流的顯現驅動接口電路。
分立電源管理半導體器件,包括一些傳統的功率半導體器件,它可以分為兩大類,該類包含一個整流器和可控硅的其他晶體管類型,包括含有MOS結構的功率場效應晶體管的功率雙極晶體管(的MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。
在定然程度上,正是因為大開發的電源管理IC,電源管理半導體器件,功率半導體更名為。正是因為這么多的集成電路(IC),進入電力領域,電源管理,以解決當前電力技術。
2,電源管理IC種類
在電源管理IC電源管理半導體的主要部分,大致可分為以下8種。
2.1,交流/直流調制的IC。含低電壓控制電路和高電壓開關晶體管。
2.2,IC的直流/直流調制。升壓/降壓穩壓器和電荷泵。
2.3功率因數控制的PFC預調制的IC。電源輸入功率因數校訂電路。
2.4脈沖調制脈沖幅度調制PWM / PFM控制IC。脈沖頻率調制和/或脈沖寬度調制控制器,用于驅動一個外部開關。
2.5,線性調制IC(如線性低壓差穩壓器LDO穩壓器,等)。包括正面和負面的穩壓器,以及低壓差LDO的調制管。
2.6,電池充電和管理IC。包括電池充電,保護和電量顯現IC,電池數據通信可以是“智能”電池IC。
2.7,熱擋板控制IC(插入或拆卸另一個接口)免征系統的職業。
2.8,MOSFET或IGBT驅動器IC。
在這些電源管理IC,穩壓IC是增長最快的部分,最大輸出。多種電源管理IC基本上是相連的,和一些相干的應用到更多類型的不同應用程序的設備,也可以上市。
3,電源管理技術的發展趨勢
電源管理技術的發展趨勢是高性能,低功耗,智能化。
提高性能,涉及到兩個不同的方面:一方面要保持能量轉換效率,但也希望減少設備的大小,另一方面,同樣大小的保護,在性能大幅提高。
改造的AC / DC(交流/直流),低通態電阻,更高效的適配器和電源的計算機和電信應用的需求。在電源電路設計,待機功耗已降至低于1W,電源效率超過90%。為了進一步降低現有的待機功耗,你需要一個新的IC制造技術和低功耗電路設計上有所突破。
越來越多的系統需要多路輸出穩壓器。如多輸出和訪問控制功率鋰離子充電電池,多輸出DC / DC轉換器和開關穩壓器具有動態可調輸出電壓。
智能電源管理IC,電源控制包括電源監測和電池管理。
4,電源管理IC應用
使用在便攜式產品(手機,數碼相機,筆記本電腦,MP3播放器,移動硬盤等),數字消耗電子產品(高清楚度電視,液晶電視和面板,DVD播放機),計算機,通信網絡的電源管理集成電路設備,工業設備和汽車電子。中間消耗類電子產品的電源管理芯片是最大的應用領域。
所有這些應用和產品的電源管理技術,可以充分發揮自己的能力。 IC方案需要解決產品差異性,電源管理效率,產品尺寸是萬分小,功能多樣化的產品。
四,結論
許多現代高新技術與改造電網電壓,電流,頻率,相位和波形和控制的基本參數相干。電源技術,使這些參數的精確控制和有效的處理,特別是能夠實現大功率電能的頻率轉換,從而為高科技的發展提供強有力的聲援。功率集成電路的發展,電源技術,電源管理的一個新時代。電源技術納入其產業化 - 進一步發展,將大大節約能源,降低物耗,并提供了一個重要的手法,以提高生產效率,與現代生產和現代生活有深遠的影響。