由《今日電子》雜志和21IC中國電子網(wǎng)舉辦的電源技術研討會圓滿閉幕了。遍及全國六大城市，60多場精彩演講，2000多工程師現(xiàn)場出席，這些都在繼續(xù)刷新電源會的記錄。不過，比起這些數(shù)字，更讓人感興趣的是，有很多最新的電源和測試方案的展示，它們都代表了當今的最高技術水平。下面，就讓我給大家回顧下大會的精彩內(nèi)容吧。
新應用和新材料推動電源技術發(fā)展
在過往幾屆大會上，消費電子一直是電源技術的最熱門應用。但隨著全球經(jīng)濟形勢的變化，傳統(tǒng)的工業(yè)，新興的照明、汽車電子、新能源等領域開始成為電源技術的新動力，采用SiC等新材料的器件也開始登場亮相。
作為全球最大的模擬器件供應商，TI公司就在本次大會上推出了針對工業(yè)和汽車應用的解決方案，其中包括了一系列完整的寬輸入集成FET DC/DC變送器。目前，工業(yè)應用中的電源面臨幾大挑戰(zhàn)：一是更高的輸入電壓，二是低靜態(tài)電流和更長的電池壽命，三是FPGA/DSP和微控制器的供電要求，四是高準確度的數(shù)據(jù)采集，五是要節(jié)省電路板空間，六是隔離和電路保護。TI的多款產(chǎn)品正是針對這些要求而研發(fā)的。這其中包括了LM25011A和LM25011，具有可調節(jié)電流限制的42V，2A恒準時開關穩(wěn)壓器;第一個100V同步降壓整流器系列LM(2)5017/18/19;2W隔離DC/DC變換器;專為PLC控制而設計的LM5017，給MCU和PLC供電的LM25017，還有輸入電壓范圍為3～65V的同步升壓控制器LM5122。同時，針對汽車電子應用，TI也有很寬廣的產(chǎn)品線。像LM5122這樣的產(chǎn)品，因為寬泛的輸入電壓范圍，以及堆疊式多相位配置，就可以應用在動力系統(tǒng)中。此外，還有應用在ECU供電中的LM25119Q，應用在后視攝像頭中的LM34919B，以及應用在排放控制中的LM5117Q等等。
飛兆半導體公司在大會上展示了多項技術。其首先介紹了分立式解決方案，包括場截止IGBT，具有高電流能力、低傳導損耗和低開關損耗，最新的為耐壓600V和650V型號;超級結MOSFET，其隔離了導電區(qū)域和電壓阻斷區(qū)域;還有最新型的SiC BJT，在更小的體積下，有更高的效率和更快的開關速率。接下來，飛兆介紹了集成式智能電源模塊解決方案。在馬達應用方案中，針對BLDC/PMSM電機使用逆變器驅動電源可讓能量效率提升至60%以上。飛兆專為電機控制推出了BLDC和PMSM控制器-FCM8201/2，其優(yōu)點包括：全面保護型狀態(tài)機，嵌入式時鐘發(fā)生器，封裝尺寸小(7mm×7mm)，PLL角度檢測(霍爾傳感器)，正弦波開始驅動的最小霍爾頻率(2.5Hz)。最后展示的是低待機功耗輔助電源解決方案。FSL1系列是這個方案的代表，其集成了PWM和SenseFET，專門針對高性能開關模式電源(SMPS)而設計，采用最少的外部元件。
英飛凌公司是電源研討會的?？?，今年帶來了PFC增效方案，LCC增效方案和低待機功耗CoolSET。在PFC方案中，英飛凌公司采用了第五代碳化硅二極管，其耐壓為650V，IF最大為40A，因為采用了最新工藝，熱阻更低。CooLMOSTM是該方案中的另一個產(chǎn)品，其最新的650V C7系列，有著極低的導通電阻、極低的FOM，極快的開關性能，非常適合高效率的升壓變換。這里要提的是，CooLMOSTM中的600V P6系列則適用于LLC方案。LLC增效方案的另一個重要產(chǎn)品是OptiMOSTM，其采用了最新的TO-Leadless封裝，比上代產(chǎn)品的面積減小了60%，并能提供極低的導通電阻。最后一個方案CoolSET是應用在輔助電源方面的，包含了一系列的功率等級產(chǎn)品，分別為不同功率等級的需求而設計，具有良好的待機功率。
安森美半導體公司的演講題目是“具備瞬時功率功能的高能效PWM控制器NCP1254/5”。NCP1255/NCP1254是固定頻率PWM控制器，其設計用于要求峰值功率能力的應用。NCP1255/NCP1254采用65kHz開關頻率工作，能夠根據(jù)負載要求來將頻率調節(jié)至達130kHz。在次級端功率降低的輕載條件下，此IC的開關頻率自動反走至最低等級(26kHz)。該器件還加入了可調節(jié)過功率保護及可調節(jié)輸入欠壓保護功能，使其非常適合于要求峰值功率能力的產(chǎn)品，例如，打印機電源、AC-DC適配器、游戲機適配器等。NCP1255采用SOIC-8封裝，NCP1254采用TSOP-6封裝。
隔離器是很多電子產(chǎn)品中不可或缺的一部分，它可以有效保護設備受損或人員受傷，減少電源地的干擾，使不同系統(tǒng)間的信號傳輸做到更好的兼容性。尤其是在電源產(chǎn)品中，例如電源供電系統(tǒng)、太陽能逆變器以及電機控制部分。在本屆研討會上，Silicon labs介紹了其推出的幾種數(shù)字隔離器以及這些隔離器在電源和能耗領域的應用實例。Silicon labs的隔離產(chǎn)品種類豐富，有數(shù)字總線隔離產(chǎn)品、高驅動隔離產(chǎn)品、ADC隔離產(chǎn)品、電流采樣隔離產(chǎn)品等，其新推出的Si826x和Si87xx產(chǎn)品，采用CMOS技術，性能遠超光耦隔離產(chǎn)品，并且與光耦產(chǎn)品管腳兼容，可以完全替代光耦隔離器。
廣州金升陽科技有限公司是參會的為數(shù)不多的國內(nèi)企業(yè)之一。本次報告的內(nèi)容分兩個方面：電源隔離解決方案和信號隔離解決方案。在電源隔離解決方案中，以該公司的兩個產(chǎn)品B1205S為例，講解了RS485通信隔離應用案例，還介紹了在變頻器，汽車電子中的應用案例。金升陽公司的產(chǎn)品具有多重防護功能，無過沖、響應速度快，得到了國內(nèi)很多企業(yè)的認可。信號隔離是金升陽報告的另一個部分，他們介紹了南方電網(wǎng)配電自動化蓄電池在線監(jiān)測解決方案，其使用的隔離器產(chǎn)品具有0～5V隔離，模塊化小體積，耐2500VDC高壓，高精度、高可靠性、低溫漂等特點。還有最新的數(shù)字信號隔離方案，如RS485通信總線隔離收發(fā)器，其特點為內(nèi)置隔離電源，總線保護，輸入、輸出相互隔離，波特率高達500Kbps，同一網(wǎng)絡可支持連接256個節(jié)點。
日本公司今年有三個廠家參會，顯示了他們對中國市場的重視。
新日本無線(JRC)公司的演講主題是“壓降補償功能LDO及低壓高速開關電源的應用設計方案”。有壓降補償功能的產(chǎn)品目前多用在USB充電器中，以解決接線電阻或負載電流引起的壓降問題。NJM8215是具有電壓校正功能的LDO，能改變RADJ電阻值，具有帶延遲功能的ErrorFlag輸出，過電流等多重保護功能。在低壓高速開關電源這一節(jié)里，JRC介紹了NJW4152和NJW4153。內(nèi)置0.6A/1A MOSFET的降壓型開關穩(wěn)壓器NJW4152具有電壓模式控制，4.6V～40V輸入電壓范圍，1A的開關電流，能對應陶瓷電容器。與之相對，NJW4153采用了電流模式控制，開關電流可達1.4A。此外，還有內(nèi)置2.5A/3.0A/1.5A MOSFET的降壓型開關穩(wěn)壓器NJW4128/NJW4154/NJW4155，它們的耐壓更大，能適合更多場合。[!--empirenews.page--]
大部分人印象中的東芝公司，都是那個家電巨頭，實際上東芝的分立器件也是很出色的。東芝的功率器件主要包括高壓MOSFET、低壓MOSFET、SiC和GaN器件。高壓MOSFET的最新產(chǎn)品是第四代DTMOSIV，采用了最新工藝Single-EPI，導通電阻比前代降低了16%，溫度特性大幅提升，輸出電容也比前代降低了12%。低壓MOSFET線新產(chǎn)品則為U-MOSⅧ-H，效率比前代有很大提升。東芝的SiC肖特基二極管也已經(jīng)有了多種產(chǎn)品，電流范圍覆蓋了6～24A。東芝的電源產(chǎn)品線也很豐富，涵蓋了目前主流的各種拓撲，配合其DTMOSIV和U-MOSⅧ-H的產(chǎn)品，可以應用于多種場合。此外，為了便于工程師選型，東芝公司還在官網(wǎng)上設置了網(wǎng)頁模擬器，只要登錄并輸入?yún)?shù)就可以完成選型和設計工作，非常方便。
羅姆公司有著完備的電源IC產(chǎn)品線，包括了一次電源的AC/DC轉換器、二次電源的DC/DC轉換器和LDO。BM2Pxxx是在本次大會上介紹的AC/DC，內(nèi)置了650V的Super Junction FET，還有啟動電路【突發(fā)脈沖時，低電流(typ=0.3mA)】，開關頻率為65kHz，可以跳頻，有降頻模式，具備多種保護功能。單通道同步整流降壓DC/DC轉換器BD9D321EFJ則是羅姆推介的另一產(chǎn)品，其具備SLLM控制，輸出電流10mA～3A，效率更高;恒定導通時間控制，實現(xiàn)高速負載響應特性。對于現(xiàn)今大熱的LED驅動，羅姆也有自己的產(chǎn)品。BD9428是4通道PWM控制LED驅動器，其耐壓高達80V，支持LED電流250mA/ch，可用于從小到大的各種面板尺寸的通用型號設計。
數(shù)字電源開花結果
一改頭幾年的沉寂，數(shù)字電源產(chǎn)品在今年迎來了大豐收。很多廠家都推出自己的數(shù)字電源解決方案。
相比于模擬電源，數(shù)字電源有幾大優(yōu)點：一是PFC控制，二是相位調制，三是多模電源控制，四是浪涌/熱插拔控制。很多公司都在今年開始推出自己的數(shù)字電源解決方案。作為數(shù)字電源的倡導者，TI公司也在不斷升級著自己的產(chǎn)品線。C2000是TI數(shù)字電源控制器的首選產(chǎn)品，選用它的原因有幾個：一是輸入部分有快速ADC能跟上快速數(shù)學引擎內(nèi)核，二是有一個集成多種算法的強大內(nèi)核，三是能輸出可調PWM，可滿足多種算法和精度。C2000系列有一個32位的C28X內(nèi)核，其算術引擎包含了FPU、CLA和VCU，支持EPWM運算放大器。為了方便開發(fā)和使用數(shù)字電源，TI還專門開發(fā)了TMDSDCDCLEDKIT套件，該套件包含了Piccolo微處理器和controlCARD開發(fā)平臺，可進行DC/DC開發(fā)。開發(fā)板接收12～48V的直流輸入電壓，可采用SEPIC DC/DC拓撲將輸入電壓降壓或升壓到所需的電壓水平。然后，該電壓會饋送至四個LED驅動級，每個驅動級可以驅動兩個功耗分別高達30W的LED燈串發(fā)光。該套件包含可用于DC/DC級和LED照明級的閉環(huán)、開放源碼軟件。
作為老牌的模擬器件廠商，ST公司也推出了自己的數(shù)字電源解決方案——STLUX平臺。此平臺可用于AC/DC和DC/DC，具有全套定制功能和接口、PFC控制、LLC、非對稱半橋、反激、全橋拓撲、升降壓單/多通道同步整流等功能。同時，還具有有線/無線接口，可簡化安裝成本。該系列的代表是STLUX385A，適合照明和電源應用的數(shù)字控制器，特點包括：6個PWM SMEDs、96MHz時鐘;高達1.3ns的分辨率;DALI接口，兼容IEC60929和IEC62386;4個模擬比較器;8通道10位ADC可編程運算放大器增益分辨率，2.4μs轉換時間;集成微控制器和存儲器;3～5.5V的直流電源電壓(IC性能優(yōu)化3.3V);-40～+105℃溫度范圍;TSSOP38封裝。該產(chǎn)品最吸引人的地方就在于，通過SMED技術使用以及單片機技術嵌入,可使單一可編程芯片在電源轉換中適用多種類型拓撲結構。
測試測量是電源技術的強力后盾
在歷屆的電源技術研討會上都能看到眾多測試測量廠商的身影。這是因為，電源產(chǎn)品的研發(fā)離不開測試測量，工程師要想設計出高效率、高穩(wěn)定性、低成本的產(chǎn)品，測試測量工具在其中起著關鍵的作用。在本屆電源研討會上，安捷倫、RIGOL、力科、橫河、艾德克斯等主流測試測量廠商給與會的觀眾帶來了最新的電源測試方案及產(chǎn)品展示。
安捷倫科技公司已經(jīng)多次參加電源技術研討會，在本次大會上，其演講的題目是“電池及充電裝置的測試與驗證”，介紹了安捷倫提供的電池及充電裝置測試方案，包括電源在電池及電池管理測試上的應用、示波器如何實現(xiàn)開關電源的測試以及電磁預兼容的測試等內(nèi)容。還詳細介紹了安捷倫用于電源領域測試的眾多明星產(chǎn)品，例如,N6705B直流分析儀，在單臺儀器中整合了多種測試儀器的功能，可以為研發(fā)工程師大幅度提高工作效率;安捷倫剛推出的新一代大功率電源(APS)，具有體積小、速度快、測量精度高等強大功能;用于開關電源測試的多款示波器和自動測試軟件;用于EMI預兼容測試的N9000A CXA信號分析儀等產(chǎn)品。
北京普源精電科技有限公司也是多次參加電源技術研討會，作為測量儀器領域的后起之秀，他們憑借自主研發(fā)和不斷創(chuàng)新，從最初的數(shù)字示波器產(chǎn)品不斷擴展，目前成為可以提供通用電子測量儀器、射頻/通信測量儀器以及化學分析儀器的綜合性測量儀器供應商。在本次研討會上，其演講的題目是“RIGOL新一代電源測試系統(tǒng)及測試方法”，內(nèi)容包括如何使用數(shù)字示波器進行開關電源功率分析、如何使用頻譜儀測量開關電源EMI問題、如何使用數(shù)字萬用表監(jiān)測電源波動等內(nèi)容。尤其介紹了在開關電源測試中常用的RIGOL DS6000/4000/2000/1000系列數(shù)字示波器,用于電源EMI測試的射頻信號源DSG3000，用于數(shù)據(jù)采集的M300等產(chǎn)品。
力科公司演講的題目是“電源噪聲及紋波測量問題探討”，電源噪聲和紋波測量是開關電源測試中一個重要項目，作為一家專注于示波器的廠商，力科在開關電源測試中具有豐富的技術經(jīng)驗，在演講中，重點介紹了：測量電源紋波和電源噪聲的重要性，電源紋波/噪聲測量對示波器帶寬的要求，示波器量程和偏置等設置對測量電源紋波/噪聲的影響，力科的高分辨率示波器技術在電源紋波/噪聲測量上的應用價值等內(nèi)容，同時，在演講中詳細介紹了力科采用12位ADC技術的高分辨率示波器HDO4000/6000，該示波器將傳統(tǒng)的8位示波器信號分辨能力提升到16倍，更適用于電源紋波和電源噪聲的測量。[!--empirenews.page--]
上海橫河國際貿(mào)易有限公司今年的演講題目是“橫河新產(chǎn)品在電源測試中的解決方案”。在演講中介紹了橫河新型8通道數(shù)字示波器DLM4000和其新型數(shù)字功率計WT300。DLM4000是一款擁有8個模擬通道的混合信號示波器，最多24bit邏輯輸入，并且可以靈活切換邏輯輸入，該DLM4000示波器可以應用在機電、功率電子、汽車與軌道交通以及消費電子領域。WT300數(shù)字功率計是一款緊湊型產(chǎn)品，可提供可靠的功率測量，適合用于從生產(chǎn)線到研發(fā)領域，WT300具有輸入電流范圍廣、所有參數(shù)可同時測量、多種接口可選擇、自動量程等優(yōu)點，典型應用如：汽車電池或直流電源驅動裝置的測試、家用電器的電源功耗評價、電子裝置的生產(chǎn)線或QA測試等。
艾德克斯是美國第四大儀器公司B&K-Precision集團成員，致力于為用戶提供全面的電源測試解決方案。在產(chǎn)品方面，艾德克斯主要致力于電源、電子負載以及圍繞著電源測試類的一些測試系統(tǒng)和測試軟件的研究，推出了一系列性能優(yōu)異、穩(wěn)定性強的產(chǎn)品，并通過持續(xù)的創(chuàng)新來滿足更加多元化的應用需求。在本屆研討會上，艾德克斯以“瞄準電源，精準測試”為題目，介紹了其眾多電源測試解決方案。艾德克斯的產(chǎn)品線很豐富，可以覆蓋從研發(fā)、生產(chǎn)到老化階段的各種測試需求，例如，在研發(fā)階段和老化階段測試需要的各類電源和電子負載、在生產(chǎn)階段使用的ATE自動測試系統(tǒng)等。除了豐富的產(chǎn)品，艾德克斯還設有完善的銷售與服務網(wǎng)點，為用戶提供及時方便的技術支持與服務。
精彩的專家演講
除了各大公司展示技術外，電源會還邀請了多位國內(nèi)知名專家來做報告。21IC論壇資深電源技術專家蔣江乾做了《電源轉換效率的瓶頸與解決思路》的報告，深圳盛弘電氣有限公司CTO肖學禮為大家介紹了太陽能逆變器的最新技術進展，重慶大學劉和平教授介紹了《電動汽車驅動交流異步電機設計與控制》，清華茅于海教授做了《電解電容與電源關系》的報告，資深電源專家顏重光老師做了《照明新技術》的報告，中國電源學會理事路秋生老師做了《LED相控調光與應用》的報告。他們用新穎的內(nèi)容，生動的講述來為大家展示國內(nèi)電源技術的最新發(fā)展潮流。
結語
本次電源大會所涉及的新技術，新方案之廣度和深度都超過了往屆，說明了電源技術在獲得新動力后正在加速發(fā)展。相信在明年的大會上，我們還能看到更多精彩的新技術。
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