论文部分内容阅读
[摘 要]随着现代化技术的不断发展，电力技术已经成为发展的重点，并且随着电力技术的发展，电力方面已经形成完整的体系，也因此随着电子信息技术的发展对电源管理技术有着更高的要求，也使得电源技术同不断发展。本文以电源与电源管理技术发展趋势为题，对电源与电源管理技术发展重点以及电源与电源管理技术发展趋势进行详细分析。
[关键词]电源；电源管理；技术；发展趋势
中图分类号：U54 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0301-01
前言
电源与电源管理技术相结合才能够促进社会的发展，从而才能够促进信息技术产业以及电源产业的飞速发展。不论是在日常的生活中还是科学研究中，都离不开电源，因此电源技术的支持以及参与是促进技术产业发展的关键。我国与世界上发达国家的电源管理技术存在一定的差距，因此在今后发展中，应当结合实际情况多元化且全方面的发展。
1 电源与电源管理技术发展重点
1.1 安全
随着电源产业的不断发展，安全问题也成为发展的重点，在现代电源产业技术发展过程中，越来越多的安全事故发生，例如，前段时间SONY笔芯在DELL笔记本电脑上着火的事件，并且最近新闻上常常报出很多知名的手机电池爆炸的消息，因此我国政府便发布了强制手机充电器的规定[1]。我国半导体行业以及IT行业也根据此类现象逐步发布了充电安全侧重的保护芯片等有效防治措施，能够最大限制的提高充电管理芯片的耐压能力，例如在BQ24060以及BQ24085两种类型的电池中，都建立了过压的保护，使其耐压的程度高达26V以上，最大限度的保证使用人员的安全。
1.2 环保
环保一直是电力产业发展中重点提倡的，我国政府对电源进行强制的规定其主要原因就是为了防止在配电过程中的泛滥现象，并且有效采用低功耗待机电路的形式、一体机功率因数校正的形式进行配电器泛滥情况的整改。各个企业也根据不同的情况相继开发出全新的功率因数校正电路，其中最有代表性的功率因数校正电路就是TI两相交错型PFC以及UCC28060和UCC28070，此功率因数校正电路分别采用双相临界的模式以及双相连续的模式，经过不断的研究以及开发此种功率因数校正电路还可扩展到4相或是更多相。以此降低波纹的同时还能够同时减少热应力，对系统雌性材料的体积也大幅度的降低，并且在降低成本以及性能方面都有所提高。
1.3 系统集成
单一的电压变化已经不能够完全满足市场的需求，就拿最为常见的LED驱动器来说，TI对LED驱动器的类型发布TPS6116x系列驱动器，在单输入的调光控制上可以自行适应并且接受PWM，在单总线指令以及模拟电压指令等都最大限度的实现通用性。
1.4 EMI
EMI就是我们平时所说的电磁干扰，由于无线模式的广泛应用与普及，EMI对设计的要求已经不仅仅是依靠法规的要求，已经成为工程设计师的主动要求。在市场水平上最有代表力的159dB，它灵敏度方面的过高要求使系统设计时在选择产品过程中就挑选最为适合的DC-DC。在TI的TPS6505x生产的一系列电源产品中，已经将两路DC-DC设计成同频法相的状态，在两相之间波纹能够大部分的抵销，随着可控技术的不断发展，系统上EMI的整体都能够得到较好的抑制处理，在无线应用上最为合适并且已经被广泛运用。
2 电源与电源管理技术发展趋势
2.1 多元化技术发展
电源技术的发展是能够使电源设备实现电能转换以及功率传递的功能，其中的技术含量较高并且涉及的知识层面较广，以此能够满足现代需求的同时将过去的产品更换。在现代工业、能源、航天、运输、教育方面等都广泛运用。并且随着电源管理技术的不断发展对其提出相对的要求，例如在节能、环保、安全等方面。这就要求在技术研发的过程中不断进步，以此实现多元化的技术发展，以此能够创造更多合格的电源产品满足人类以及各个行业的需求。因此，在现代电源技术发展的过程中同样带动技术的发展，技术的不断发展又能够促进电源行业的发展，两者之间存在依附的关系。在现代电源产业的发展中，具有代表性的产品有通讯用的AC/DC开关电源、电力操作电源、交流变频调速电源、化学电源、可靠高效低污染的光伏逆变电源等，而最为代表性的技术有全谐振高频软开关变换技术、并联均流控制技术、数字化控制技术、变频调速技术等各种形式的驱动以及较为先进的技术。
2.2 电池供电系统的发展
在美国半导体能源管理的单位大多采用符合Power Wise的相关技术标准要求的电压调整技术，因此便能够将电池的接点系统节省耗电率高达70%，另外，LM3208相关的功率放大器，其中开关电源的管理可采用CDMA/WCDMA中手机的散热问题进行设计，此类设计中耗电量只有标准的20%[2]。而在半导体micro SMD的技术选择上，采用的是封装的技术形式，封装技术是最为先进的技术形式在我国体积较小的电路上有所运用，并且进行有效管理。
2.3 数字系统的发展
在半导体全新设计引用的LM20000系列中Power Wise中的功能相对齐全，并且电源的使用效率超高，能够配合直流以及直流电源的使用和转换功能，在负载点上能够提供最大程度的供电。在LM20000系列中稳压器的选择是多种多样的，可以根据不同的型号进行不同的选择，并且也能够具备相关的功能，设计工程师在设计的过程中就能够结合实际情况进行不同的选择，以此根据不同载点的供电需求展开设计并且进行不同芯片的选择，以便能够设计效率较高的方案。eTSSOP-16 封装的LM201xx系列的芯片运用到2.95V至5.5V 的輸入电压中，能够支持较高的负载。而将eTSSOP-20封装的LM20242 类型的芯片应用到4.5V至36V 的输入电压中可支持2A的负载力。
2.4 LED灯光系统的发展
LM3407芯片作为电流恒定的设备，其作用能够采用输出浮动的功能降低开关的转换器功能，在效率较高的LED灯中，能够保证其电流恒定，在个别行业的照明中都广泛涉及并且应用。LM3407芯片中内置的是N-MOSFET的晶体管，其主要作用是能够缩小设计方案中的体积，并且N-MOSFET晶体管设计较为简单，设计师在设计的过程中很容易将其引用。并且转换器的开关的频率可以随之调整，且芯片在停机的模式下还能够最大限度的降低消耗。
2.5 开关系统的发展
开关系统的发展主要分为5点，1、在封装结构上正朝着薄型和超薄型方向发展，2、低电压大电流化的发展，3、高效化的发展，4、大电流以及高密度化的发展，5、高频化的发展。首先在封装结构上正朝着薄型和超薄型方向发展是能够根据相关模块的规定对外形的尺寸采用国际化的标准进行设计，并且采用数字控制的方式对其电路进行控制，以此能够增加其速度，分布电源较快。其次低电压大流量化是指芯片最低电压能够随大电流的方向发展，并且随着不断的发展电源的需求量逐渐增加。高效化应用在各种开关中，与相关技术相结合并且用MOSFET代替整二极管，以此能够提高模块的低输出电压效率，实现敞开式无散热的电源模块，这也是当下发展的重点。大电流以及高密度的发展是能够将高工率密度转换为模块的发展形式。最后高频率发展是为了缩小开关的体积，以此提高电源的功率密度以及动态响应。
总结
总而言之，我国电源产业要想在今后更好的发展，首先就要确立电源与电源管理技术发展的重点，在今后发展过程中，安全应当作为首要发展任务，并且能够达到环保的作用，在系统集成以及EMI的技术发展中也要重点进行，其次还要做到多元化技术、电池供电系统、数字系统、开关系统的发展，以此促进我国电源行业的发展。
参考文献
[1] 王洁.电源管理技术在新环境下呈现新态势[J].电子技术应用，2015，（05）：19-20+24.
[2] 陈林，李淑琴，林辉.数字电源管理技术及电源管理总线[J].电气传动，2007，（08）：3-5.
[关键词]电源；电源管理；技术；发展趋势
中图分类号：U54 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0301-01
前言
电源与电源管理技术相结合才能够促进社会的发展，从而才能够促进信息技术产业以及电源产业的飞速发展。不论是在日常的生活中还是科学研究中，都离不开电源，因此电源技术的支持以及参与是促进技术产业发展的关键。我国与世界上发达国家的电源管理技术存在一定的差距，因此在今后发展中，应当结合实际情况多元化且全方面的发展。
1 电源与电源管理技术发展重点
1.1 安全
随着电源产业的不断发展，安全问题也成为发展的重点，在现代电源产业技术发展过程中，越来越多的安全事故发生，例如，前段时间SONY笔芯在DELL笔记本电脑上着火的事件，并且最近新闻上常常报出很多知名的手机电池爆炸的消息，因此我国政府便发布了强制手机充电器的规定[1]。我国半导体行业以及IT行业也根据此类现象逐步发布了充电安全侧重的保护芯片等有效防治措施，能够最大限制的提高充电管理芯片的耐压能力，例如在BQ24060以及BQ24085两种类型的电池中，都建立了过压的保护，使其耐压的程度高达26V以上，最大限度的保证使用人员的安全。
1.2 环保
环保一直是电力产业发展中重点提倡的，我国政府对电源进行强制的规定其主要原因就是为了防止在配电过程中的泛滥现象，并且有效采用低功耗待机电路的形式、一体机功率因数校正的形式进行配电器泛滥情况的整改。各个企业也根据不同的情况相继开发出全新的功率因数校正电路，其中最有代表性的功率因数校正电路就是TI两相交错型PFC以及UCC28060和UCC28070，此功率因数校正电路分别采用双相临界的模式以及双相连续的模式，经过不断的研究以及开发此种功率因数校正电路还可扩展到4相或是更多相。以此降低波纹的同时还能够同时减少热应力，对系统雌性材料的体积也大幅度的降低，并且在降低成本以及性能方面都有所提高。
1.3 系统集成
单一的电压变化已经不能够完全满足市场的需求，就拿最为常见的LED驱动器来说，TI对LED驱动器的类型发布TPS6116x系列驱动器，在单输入的调光控制上可以自行适应并且接受PWM，在单总线指令以及模拟电压指令等都最大限度的实现通用性。
1.4 EMI
EMI就是我们平时所说的电磁干扰，由于无线模式的广泛应用与普及，EMI对设计的要求已经不仅仅是依靠法规的要求，已经成为工程设计师的主动要求。在市场水平上最有代表力的159dB，它灵敏度方面的过高要求使系统设计时在选择产品过程中就挑选最为适合的DC-DC。在TI的TPS6505x生产的一系列电源产品中，已经将两路DC-DC设计成同频法相的状态，在两相之间波纹能够大部分的抵销，随着可控技术的不断发展，系统上EMI的整体都能够得到较好的抑制处理，在无线应用上最为合适并且已经被广泛运用。
2 电源与电源管理技术发展趋势
2.1 多元化技术发展
电源技术的发展是能够使电源设备实现电能转换以及功率传递的功能，其中的技术含量较高并且涉及的知识层面较广，以此能够满足现代需求的同时将过去的产品更换。在现代工业、能源、航天、运输、教育方面等都广泛运用。并且随着电源管理技术的不断发展对其提出相对的要求，例如在节能、环保、安全等方面。这就要求在技术研发的过程中不断进步，以此实现多元化的技术发展，以此能够创造更多合格的电源产品满足人类以及各个行业的需求。因此，在现代电源技术发展的过程中同样带动技术的发展，技术的不断发展又能够促进电源行业的发展，两者之间存在依附的关系。在现代电源产业的发展中，具有代表性的产品有通讯用的AC/DC开关电源、电力操作电源、交流变频调速电源、化学电源、可靠高效低污染的光伏逆变电源等，而最为代表性的技术有全谐振高频软开关变换技术、并联均流控制技术、数字化控制技术、变频调速技术等各种形式的驱动以及较为先进的技术。
2.2 电池供电系统的发展
在美国半导体能源管理的单位大多采用符合Power Wise的相关技术标准要求的电压调整技术，因此便能够将电池的接点系统节省耗电率高达70%，另外，LM3208相关的功率放大器，其中开关电源的管理可采用CDMA/WCDMA中手机的散热问题进行设计，此类设计中耗电量只有标准的20%[2]。而在半导体micro SMD的技术选择上，采用的是封装的技术形式，封装技术是最为先进的技术形式在我国体积较小的电路上有所运用，并且进行有效管理。
2.3 数字系统的发展
在半导体全新设计引用的LM20000系列中Power Wise中的功能相对齐全，并且电源的使用效率超高，能够配合直流以及直流电源的使用和转换功能，在负载点上能够提供最大程度的供电。在LM20000系列中稳压器的选择是多种多样的，可以根据不同的型号进行不同的选择，并且也能够具备相关的功能，设计工程师在设计的过程中就能够结合实际情况进行不同的选择，以此根据不同载点的供电需求展开设计并且进行不同芯片的选择，以便能够设计效率较高的方案。eTSSOP-16 封装的LM201xx系列的芯片运用到2.95V至5.5V 的輸入电压中，能够支持较高的负载。而将eTSSOP-20封装的LM20242 类型的芯片应用到4.5V至36V 的输入电压中可支持2A的负载力。
2.4 LED灯光系统的发展
LM3407芯片作为电流恒定的设备，其作用能够采用输出浮动的功能降低开关的转换器功能，在效率较高的LED灯中，能够保证其电流恒定，在个别行业的照明中都广泛涉及并且应用。LM3407芯片中内置的是N-MOSFET的晶体管，其主要作用是能够缩小设计方案中的体积，并且N-MOSFET晶体管设计较为简单，设计师在设计的过程中很容易将其引用。并且转换器的开关的频率可以随之调整，且芯片在停机的模式下还能够最大限度的降低消耗。
2.5 开关系统的发展
开关系统的发展主要分为5点，1、在封装结构上正朝着薄型和超薄型方向发展，2、低电压大电流化的发展，3、高效化的发展，4、大电流以及高密度化的发展，5、高频化的发展。首先在封装结构上正朝着薄型和超薄型方向发展是能够根据相关模块的规定对外形的尺寸采用国际化的标准进行设计，并且采用数字控制的方式对其电路进行控制，以此能够增加其速度，分布电源较快。其次低电压大流量化是指芯片最低电压能够随大电流的方向发展，并且随着不断的发展电源的需求量逐渐增加。高效化应用在各种开关中，与相关技术相结合并且用MOSFET代替整二极管，以此能够提高模块的低输出电压效率，实现敞开式无散热的电源模块，这也是当下发展的重点。大电流以及高密度的发展是能够将高工率密度转换为模块的发展形式。最后高频率发展是为了缩小开关的体积，以此提高电源的功率密度以及动态响应。
总结
总而言之，我国电源产业要想在今后更好的发展，首先就要确立电源与电源管理技术发展的重点，在今后发展过程中，安全应当作为首要发展任务，并且能够达到环保的作用，在系统集成以及EMI的技术发展中也要重点进行，其次还要做到多元化技术、电池供电系统、数字系统、开关系统的发展，以此促进我国电源行业的发展。
参考文献
[1] 王洁.电源管理技术在新环境下呈现新态势[J].电子技术应用，2015，（05）：19-20+24.
[2] 陈林，李淑琴，林辉.数字电源管理技术及电源管理总线[J].电气传动，2007，（08）：3-5.