世界電源産業及電源(yuán)技術的發展趨勢
發布時間：2018-09-15 浏覽數：
電力電子技術的發展帶動了電源(yuán)技術(shù)的發展，而電源技術的發展有(yǒu)效地促進了電源産業的發展(zhǎn)。迄今爲止電源已成爲非常(cháng)重要的基礎科技和産業，并廣(guǎng)泛應用于各行業，其發展趨勢爲高頻、高效、高密度化(huà)、低壓、大電(diàn)流化和(hé)多元化。同時，封裝結構、外形尺寸(cùn)日趨國際标準化，以适應(yīng)全球一體化市場的要求。
引言
電力電子技術已發展成(chéng)爲一門完(wán)整的、自成(chéng)體系的高科技技術，電源技術(shù)屬于電力電(diàn)子技術的範疇。電源技術主(zhǔ)要是爲信息産業服務的，信息技術的發展又對電源技(jì)術提出了更(gèng)高的要求，從而(ér)促進了電源(yuán)技術的發展，兩(liǎng)者(zhě)相輔相成才有了現今蓬勃發展的(de)信息産業和電源産業。從日常生(shēng)活到最尖端的科學都(dōu)離不開電(diàn)源技術的參與和支持，而電(diàn)源技(jì)術和産業對提高一個國(guó)家勞動生産率的水平，即提高一個國家(jiā)單位(wèi)能耗的産出水平，具有舉足輕重的作用。在這方面我國與世界先進國(guó)家的差(chà)距很大，作爲一個電源工作(zuò)者，不僅應該完成當(dāng)前的本職工作，還必須(xū)通過各種信息渠道及時掌握電(diàn)源技術最新發展方向與相關的元器件、原材(cái)料的最新發展動态，國内外先(xiān)進的薄膜工藝(yì)、厚膜工藝、集成(chéng)化工藝等。隻有這樣才能設計出(chū)世(shì)界一流的電源産品。爲此(cǐ)，就當前電源産業及技術(shù)的發(fā)展趨勢談一些個人(rén)的看法，供(gòng)同行(háng)參考、讨(tǎo)論。
1、急速向多元化(huà)技術發展
電源(yuán)設備(bèi)用以實現(xiàn)電能(néng)變換和功率(lǜ)傳遞，是一種技術含量高、知識面寬(kuān)、更新換(huàn)代快的産品。現今已廣泛應用到工業、能源、交通、運輸、信息、航空、航天、航運、國防、教育、文化等領域。在信息時代，上述各行各業都在迅猛地發展，發展的同時又對電源産業提(tí)出了更多更高的要求。如節能、節電、節材(cái)、縮體、減(jiǎn)重、防止污染，改善(shàn)環境(jìng)、可靠(kào)、安全等。這就迫使電源工(gōng)作者在電源研發過程中(zhōng)不斷探索，并利用各種相關技術，做出合格電源産品，以滿足各行各業的需求。顯然，電源技術的發展将帶動相關技(jì)術的發展(zhǎn)，而相關技術的發展反過(guò)來又(yòu)推動了電源産業的發展。當前(qián)在電源産(chǎn)業，占主導地位的産品有(yǒu)各種(zhǒng)線性穩壓(yā)電源、通訊用的AC/DC開關(guān)電源、DC/DC開關電源、交流變頻調速電源、電解電鍍電源、高頻逆變式整流焊(hàn)接電源、中頻感應加(jiā)熱電(diàn)源、電力操作電源、正弦波逆變電源、大功率高頻高壓直流穩壓電(diàn)源、綠色照(zhào)明電源、化學電源、UPS、可靠(kào)高效低污染的光伏逆變電(diàn)源、風光互(hù)補型電源(yuán)等。而與電源相關的技術有高(gāo)頻變換技術、功(gōng)率轉換技術、數字化控制技術(shù)、全諧(xié)振高頻軟開關變換技術、同步(bù)整流技術、高度智(zhì)能化技術、電磁兼容(róng)技術、功率因數校正技(jì)術、保護技(jì)術、并聯均流控制技術、脈寬調制技術、變頻調速技(jì)術、智能監(jiān)測技術、智能化充電(diàn)技術、微機控制技術(shù)、集成化技術、網絡技術、各種形式的驅動(dòng)技(jì)術和(hé)先進的工藝技術。
2、性能(néng)/價格比是赢得市場占有率的(de)永恒主題
産品價格、性能指标、品牌效應及使用壽(shòu)命一直是用戶最關心的(de)問題(tí)。縱觀國内外幾家(jiā)知名電源廠商及世界頂級(jí)電源供應商都面對同樣的壓力，即(jí)價格之争、性能拼比、産品的精益求精以至(zhì)藝術化(huà)競争，特别(bié)是在信息時代，由于信息網絡給用戶帶來網上定貨采(cǎi)購的可能，這使産品價格變得日趨公開，迫使每個(gè)電源(yuán)供應商苦思冥想尋(xún)求降低成(chéng)本的一系列措施，盡量提高性價比(bǐ)，以赢得市場占有(yǒu)率。
用戶最關注的性能指标
（1） 電氣性能指标
除特種電(diàn)源外，一般線(xiàn)性(xìng)和開關(guān)電源均有數(shù)十項指标(biāo)，但最常提及的指标有輸出電壓精度、電網調整率、負載調整率、溫(wēn)度系數、輸出(chū)紋波及噪聲(shēng)、輸入(rù)反射紋波電流、輸入共模(mó)噪聲電流、保護性能(néng)及效率(lǜ)等。上述指标必須(xū)用合格的(de)測試設備與标(biāo)準的測試方法，經測試合格後交給用戶。需要指出的是，各(gè)項性能指标以滿足用戶要求爲宜，不必(bì)過分(fèn)追求高指标而無(wú)形地增大電源的體積、重量和成本。
（2） 可靠性、安全(quán)性與質量
質量是企業的生命線(xiàn)，縱觀改革開放以來(lái)，我國企業的(de)發展史，無不說明(míng)質量(liàng)在企(qǐ)業的興衰中起着舉足(zú)輕重的作用，尤其(qí)在我國加入WTO後(hòu)，電源設備必将進入國際(jì)市場，大家(jiā)必須遵從(cóng)國際貿易協(xié)定的共同準則，必須加(jiā)快融入全球一體化的步(bù)伐。企業必須接受安(ān)全、質量體(tǐ)系(xì)等種種(zhǒng)标準化規(guī)範的認證。當今的電源企業決(jué)不能把(bǎ)質量狹義(yì)地理解爲企業的産品質量，而應廣義地理解爲企業的全面質量。因此，企業應按ISO9000标準進行質量認證，明确自己企業的質量(liàng)目标和質量方(fāng)針，對全員進行質量教育，把産品質量貫穿于(yú)設計、生産(chǎn)和用戶服(fú)務的全過程，生産出技術先進(jìn)、質量保證的優質産品，供(gòng)應國内外市場。
（3） 關注EMC設計水平
電磁兼容是研究(jiū)在有限空間、時間以及頻譜(pǔ)資源條件下，各種電氣、電子設備可以共(gòng)存，并不引起性能降低(dī)的專門學科。它是伴随(suí)着無線電電(diàn)子學中高頻、特高頻應用的發展而發展起(qǐ)來的。電磁兼容其實質含義是，一方面設備或系統(tǒng)産生的電磁騷擾，不(bú)應對周圍(wéi)設備(bèi)造成不能承受的幹擾，也不應對周圍環(huán)境造成不(bú)能承(chéng)受的污染；另一方面設備或系統對來自周圍環境中的電磁幹擾應具(jù)有足夠的抗禦能力。要做到這些，相當困難，設計者(zhě)必須通過學習和大量的實(shí)踐，深刻認識電磁兼容的真(zhēn)正含義和産生幹(gàn)擾的途徑(jìng)，采取 有(yǒu)效措施進行EMC設計(jì)。如(rú)：加電網濾波器，采取無源補償方(fāng)案，以有效地抑(yì)制(zhì)傳導幹擾；加各種屏蔽措施，以抑制(zhì)輻射幹(gàn)擾；加RC吸收(shōu)網絡于電路的适(shì)當部位以(yǐ)吸收開(kāi)關尖峰；利用各種軟開(kāi)關技術，保證(zhèng)開關器件在零電(diàn)壓下導通，零電流下關斷，以減小過高的電流、電壓(yā)梯度所帶(dài)來的嚴重(zhòng)電磁幹擾；合理設計印制闆，合理的地線布(bù)局等都會減小電磁幹擾。總(zǒng)之，電磁兼容技術發展很快(kuài)，用戶對(duì)電磁兼容的要求也會愈來愈高，值(zhí)得電源供應商倍加注意。
（4） 齊全的保(bǎo)護功(gōng)能
目前，電源中所使用的功率器件價格較貴，其控制電路也比較複雜，另外，電源的負載中一般都含有大量的(de)集成化程度很高的器件，這些器件一般耐受電、熱、沖擊能力(lì)都較差，因此，電源的保護應兼(jiān)顧本身和負載的安全。目前保護的種(zhǒng)類很多，如：極性保護、程(chéng)序保護、過流保護、過(guò)壓保護、欠壓保護、過熱保護等(děng)。由于電源的種類很(hěn)多，用途各異，所(suǒ)以，對(duì)保護的要求也各有側重，具體(tǐ)保(bǎo)護的設置應按具體要求而定。電(diàn)源中加了保護電路後，勢必增加元器件，反過來又會影響系統的(de)可靠性，爲此要求保(bǎo)護電路本身的可靠性一(yī)定要高，以提高整個系統的(de)可靠性，進而提高電源(yuán)本(běn)身的MTBF，這就要(yào)求保護的邏輯嚴密(mì)，電路簡單，元器件最少，除此而(ér)外(wài)還要考(kǎo)慮所保護(hù)電路本身出現(xiàn)故障的維修(xiū)度，确保電源(yuán)的正常工作和高可靠性。2.2降低成本的主要途徑(jìng)
降(jiàng)低成本的主要途徑如下：
采用先進的産品設計管(guǎn)理模式，盡力縮短産品研發周期；加強全(quán)員質量意識，把産品(pǐn)質量貫穿于設計和生産的全過程，力争(zhēng)産品(pǐn)一次合格率100％，确保(bǎo)合同履行率100％與顧客滿意度100％；電源産品的性能以滿足用戶(hù)爲宜，不須過分地追求高指标并合理(lǐ)地選擇元器件、原材料，盡可能地降低成本；重視人才資源管理(lǐ)，走以人爲本的路子(zǐ)，不但要培養、尊重和愛護人才，還要合理地安排和使用，有效地發揮其作用，絕不浪費人才資源；以最(zuì)大的信息量和信譽度加(jiā)大市場占有率和資金回收率。
3、高頻、高效、低壓大(dà)電流化、标準化是開關電源的發展趨勢
3.1 在封裝結構上正朝着薄型和超薄型方向發展
以前标準模快的高度是12.7mm（0.5英寸），最近已下降到9.53mm（0.375英寸），一(yī)般客戶要求薄型(xíng)封裝尺寸(cùn)爲7.5mm（0.295英寸），8.5mm（0.335英寸），10mm（0.394英寸）。外形尺寸趨于國際标準化(huà)尺寸(cùn)，多爲1/8、1/4、1/2、3/4和全(quán)磚式結構，輸出端(duān)子相互兼容的設計日趨(qū)明顯。模(mó)塊(kuài)内部控制電路傾向于采用(yòng)數字控制方式，非隔離式DC/DC變換(huàn)器比隔離(lí)式增長速度快，分布(bù)式電源比集中式電源發展快。
