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電源設計控必須了解的2017三大趨勢

發(fā)布時間:2017-3-3 16:52    發(fā)布者:eechina
關鍵詞: 電源設計 , 電源管理
——慕尼黑上海電子展 深度系列報導4

2017電源市場需求和技術趨勢風向如何?來e星球,與超六萬的專業(yè)人士一起把握潮流!

需求往往是推動創(chuàng)新的源泉,無論是時尚、金融亦或是我們熟悉的電源領域都存在這樣的現(xiàn)象。抓住了用戶需求,潛在的創(chuàng)新動力才會被激發(fā),也只有適應需求的創(chuàng)新才是最具生命周期的。2017年電源需求在哪?創(chuàng)新著力點在哪?帶著疑問與期盼請來亞洲第一大電子展——2017年慕尼黑上海電子展一探究竟吧!3月14日-16日將有超過6萬多名的專業(yè)觀眾以及眾多的國內(nèi)外領先電源廠商集聚上海新國際博覽中心,深度探討2017年中國電源市場需求與走勢,為您的電源創(chuàng)新提供設計動力!

中國電源市場未來需求有多大?據(jù)專業(yè)調(diào)研機構的最新數(shù)據(jù)表明:中國電源市場在2017-2020年將繼續(xù)保持穩(wěn)步的增長速度,到2020年,中國電源市場的規(guī)模將達到2567億元。


2017-2020年中國電源市場規(guī)模走勢

面對每年2000多億的電源市場“大蛋糕”,上游廠商不斷推陳出新,以適應持續(xù)變化苛刻的設計需求;下游設計則呈現(xiàn)多元化發(fā)展。諸如數(shù)字控的支持者認為:數(shù)字電源較模擬電源適應性強、更靈活,未來會不會是一邊倒的趨勢呢?出于對高效率與低耗能電源的需求,材料控的支持者對氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 開關器件等寬帶隙  (WBG)  器件充滿信心,但談及價格又有些神傷……

數(shù)字控:電源管理IC廠商競相排兵布陣

盡管模擬電源解決方案的成本、性能(如負載變化時的電源響應時間)、占板面積等指標都優(yōu)于當前的數(shù)字電源解決方案,但對于期待創(chuàng)新的開發(fā)人員來說,它完全是一種固定模式的黑盒應用,抑制了開發(fā)人員發(fā)揮創(chuàng)造力的激情。

數(shù)字電源正是為了克服現(xiàn)代電源的復雜性而提出的,它實現(xiàn)了數(shù)字和模擬技術的融合,提供了很強的適應性與靈活性,具備直接監(jiān)視、處理并適應系統(tǒng)條件的能力,能夠滿足幾乎任何電源要求。數(shù)字電源還可通過遠程診斷以確保持續(xù)的系統(tǒng)可靠性,實現(xiàn)故障管理、過電壓(流)保護、自動冗余等功能。目前,模擬技術+DSP/MCU正成為數(shù)字電源的主要趨勢。

而來自調(diào)研機構IHS公司旗下IMS Research的報告顯示,預計2017年全球數(shù)字電源市場營業(yè)收入將增至124億美元,數(shù)字電源IC市場將達到26億美元。數(shù)字電源市場以服務器和通信設備應用為主導,同時拓展至其他更多應用領域,猶如星火燎原之勢。

慕尼黑上海電子展作為電子行業(yè)的開年大戲, 2017年3月將有不少領先的電源芯片公司如東芝(展位號E4.4300)、羅姆(展位號E4.4100)、意法半導體(展位號E4.4102)、凌力爾特(展位號E4.4401)、芯源(展位號E4.4112)、比亞迪(展位號E4.4512)等集體展示電源管理芯片。各大電源管理IC廠商面對誘人的數(shù)字電源市場需求,都在抓緊排兵布陣。


2017年慕尼黑上海電子展展館布局圖

數(shù)字控的忠實擁護者之所以采用數(shù)字電源管理,是因為數(shù)字電源能提供有關電源系統(tǒng)的準確信息,而且能輕而易舉地自主控制和監(jiān)察幾十個電壓。制造商為專門市場提供定制和經(jīng)濟實惠的器件,這使新手和經(jīng)驗老道的數(shù)字電源設計者都可以輕松使用。凌力爾特(慕尼黑上海電子展展位號E4.4401)最近提供的多節(jié)電池監(jiān)視器LTC2944就是其中之一。

LTC2944可用來直接測量 3.6V 至 60V 的電池組。電源和測量引腳上絕對不需要電平移位電路以連接多節(jié)電池電壓,因此最大限度減小了總電流消耗,同時保持測量準確度。LTC2944 是一款真正的高壓電池監(jiān)視器,能夠以 1% 的準確度測量電荷、電壓、電流和溫度,要準確地評估電池電荷狀態(tài) (SoC),這些參數(shù)是必不可少的。


適合多節(jié)電池系統(tǒng)的 60V 電池監(jiān)視器

無線控:拒絕束縛,我的電源我做主

數(shù)字電源滿足了設計工程師對靈活、智能的方便電源管理需求,而無線電源的出現(xiàn),則讓用戶擺脫了線纜的束縛,提供更多的生活便利性。

來自專業(yè)機構的預測:到2018年,全球無線電源接收器出貨量將達到10億顆。全球領先的半導體供應商ST意法半導體(慕尼黑上海電子展展位號E4.4102),通過內(nèi)置收發(fā)器提供整體解決方案,支持Qi、PMA等多個工業(yè)標準和終端電源規(guī)范標準,其中包括物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、手機、可穿戴設備、電動工具、汽車級和醫(yī)療級電源等。

意法半導體不久前推出的STWBC-WA充電發(fā)射控制器配合STWLC04無線充電接收器,采用比市面上其它無線充電芯片組所用線圈更小的線圈,在接收端只使用11mm直徑的線圈,在發(fā)射端使用20mm線圈,可以傳輸高達1W的電能,讓應用設備的外觀尺寸變得更小、更纖薄。如果在發(fā)射端使用大線圈和全橋電路,輸電能力可提高到 3W。因為不再需要傳統(tǒng)充電接口,無線充電可以簡化外殼設計和密封技術,防止塵土或水汽進入機器內(nèi)部。


STWBC-WA充電發(fā)射控制器配合STWLC04無線充電接收器

材料控:SiC與GaN的共舞

另外,值得關注的是,隨著全球節(jié)能環(huán)保意識抬頭,電源產(chǎn)業(yè)開始投入提高產(chǎn)品效率、降低功耗以及減少材料使用的技術開發(fā),加上電動車、再生能源以及各種能源傳輸與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不斷要求高效率與低耗能設計,使得性能更加優(yōu)異的SiC與GaN等高規(guī)格功率元件有了用武之地。

為了實現(xiàn)高效率的能源傳輸與利用,這些高性能功率元件在能源轉(zhuǎn)換中扮演著重要角色。傳統(tǒng)硅基(Si-based)材料由于無法提供較低導通電阻,因而在電力傳輸或轉(zhuǎn)換時導致大量能量損耗。SiC元件則由于具備高導熱特性,加上材料具有寬能隙特性而能耐高壓與承受大電流,更符合高溫作業(yè)應用與高能效利用的要求。

一直以來在SiC功率器件領域處于業(yè)界領先地位的羅姆半導體(慕尼黑上海電子展展位號E4.4100),其第2、3代SiC-MOSTET、全SiC功率模塊產(chǎn)品具有具有高速開關、低開關損耗、高速恢復、消除寄生二極管通電導致的元件劣化問題等特點。


羅姆全SiC功率模塊

雖然SiC優(yōu)點滿滿,但相比Si產(chǎn)品,SiC市場目前的規(guī)模還不到Si的10%。為何?羅姆半導體(深圳)有限公司分立元器件部高級經(jīng)理水原德健曾指出,最大的局限性是價格較高。為了降低成本,需要幾個方面的改進:第一是在開發(fā)上,盡量把晶圓做得更大,因為晶圓越大,每個晶圓上可以取得的die/chip(籽片/芯片)也就越多,浪費的地方也會越少;第二是提高工廠的生產(chǎn)效率,SiC的生產(chǎn)時間很長,因為SiC是Si加上C,生產(chǎn)時間大約是普通Si的6倍;第三,希望市場上的用量加大,用量越大,單價才會降下來。

2017年,SiC的市場價格降下來了嗎?它在第一大應用太陽能PV(光伏)逆變器以及火熱的新能源汽車(EV/HEV)市場表現(xiàn)如何?3月14-16日,慕尼黑上海電子展上揭曉一切!

放著,我來?

相較于SiC,GaN功率元件算是后起之秀。但目前已廣泛應用于LED照明,并在無線應用中發(fā)揮越來越重要的作用;贕aN的開關功率晶體管可實現(xiàn)全新電源應用,與Si晶體管相比:在高壓下運轉(zhuǎn)時,性能更高,損耗更低;GaN的高頻操作特性可以在保持高效率的同時提高性能。這些優(yōu)點使得GaN將首先在更高性能電源設計中占據(jù)一席之地,以滿足客戶對更高效電源轉(zhuǎn)換方面的發(fā)展前景一定能夠滿足這方面的要求。

據(jù)調(diào)研機構Yole的預測GaN功率市場邁向整合,準備迎向巨大成長!癎aN元件市場可望在2020年達到6億美元的規(guī)模,屆時將需要制造58萬片6寸晶圓。此外,GaN市場將于2016年起迅速發(fā)展,伴隨電動車(EV)/油電混合車(HEV)將在2018-2019年開始采用GaN,2020年以前估計可實現(xiàn)80%的CAGR成長。

轉(zhuǎn)型為元器件代理商的富士通電子元器件(上海)有限公司(慕尼黑上海電子展展位號E4.4312)將攜代理產(chǎn)品線Transphorm公司獨特的GaN技術和產(chǎn)品方案亮相上海慕尼黑電子展,其采用創(chuàng)新的Cascode結構的HEMT高壓產(chǎn)品讓Transphorm在氮化鎵功率表技術領域劍走偏鋒,成為該陣營的領頭羊。


HEMT器件獨特的Cascode結構剖析

2017年電源市場百家爭鳴、百花齊放的現(xiàn)象還將繼續(xù)在慕尼黑上海電子展輪番上演,不管您是何種控的支持者,相信都能在展會上找到對應的最佳解決方案!

2017慕尼黑上海電子展同期還舉行了一系列高質(zhì)量、國際性的創(chuàng)新論壇,緊緊把握汽車、電力電子、醫(yī)療、嵌入式、連接器等熱門應用市場與高速發(fā)展行業(yè),促進電子供應商與行業(yè)客戶之間的互動,搭建一個探討技術創(chuàng)新的平臺。國際電力電子創(chuàng)新論壇也有來自行業(yè)內(nèi)的專家、學者將共同探討電源變換與微電網(wǎng)技術、無線充電與汽車電源技術、工業(yè)4.0時代的電源技術等熱門話題。

關于慕尼黑上海電子展

慕尼黑上海電子展electronica China將于2017年3月14-16日在上海舉行。本屆展會將吸引國內(nèi)外1200余家廠商參加,展示面積達69,000平方米,預計有超過65,000名的行業(yè)精英和買家將共赴此次盛會。

欲了解更多展商或產(chǎn)品信息,請即刻登陸官網(wǎng),免費觀眾注冊:
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2017年3月14-16日,上海,我們與春天有個約會!萬份德系禮品,人人有獎!
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lihaofeng 發(fā)表于 2017-3-12 23:18:20
不多啊
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