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面向智能化和物联网的电源解决方案

作者:王莹 叶雷时间:2015-03-26来源:电子产品世界收藏
编者按:  摘要:未来半导体在电源管理的应用与创新主要在工业物联网、网络通信、汽车电子、可穿戴设备/便携式医疗设备等方面。本文采访众多企业,分享其在电源IC领域发展趋势及解决方案。   2014年,中国集成电路市场规模首次突破万亿大关,达到了创纪录的10393.1亿元,同比增长13.4%,如图1所示。与此同时,2014年,中国中国电源管理芯片市场实现销售额532.8亿元,市场规模实现12.1%的大幅增长,如图2所示。   赛迪顾问韩晓敏表示:未来半导体在电源管理的应用与创新主要在工业物联网、网络通信、汽车电子

  对于像Intersil 这样的半导体公司而言,的骨干很有可能成为最具挑战性和富有成果的应用领域之一。电源的有效设计就是要克服既要使网络高效运行,又要保持其冷态并且仍然维持系统的可靠性和高密度之间的矛盾。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/271637.htm

  随着互联的终端设备越来越多的得到了最大的关注,行业开始充分理解这些终端设备对带宽和存储需求的影响,所需的基础设施数量和节点增加也同样受到了同等程度的重视。就网络的这两个方面而言,Intersil的电源技术已在物联网的推广方面发挥着关键作用。

  金升阳:新能源汽车DC-DC发展趋势

  新能源汽车主要包括插电式混合动力汽车、纯电动汽车等。与传统汽车相比,这些新能源汽车更多地需要DC/DC转换器对电压进行转换、逆变。新能源汽车DC/DC转换模块的技术走势主要是基于终端客户的需求。目前,除了TS16949体系要求汽车电子企业满足汽车终端客户需求外,各大车企还制定了自己的汽车企业标准。

  广州金升阳科技有限公司 FAE高级工程师奉启珠表示,终端客户比较关注以下几个方面的技术发展趋势:

  (1)工作环境要求:因为电机等发热器件的原因,工作环境温度较高,要求DC/DC转换器操作环境温度从常规的85度至少升级到105度,最终要求125度;可以参考ISO16750环境可靠性标准。

  (2)输入电压:在汽车点火时,车载电池电压会跌落,导致DC/DC转换器启动电压低于常规电压的输入范围,例如12V电池设计为6.5-18V(常规为9-18V);

  (3)抗震性:汽车行驶的路面可能不平,因此要求DC/DC转换器抗振动性强。一般要求10-55Hz, 10G, 30 Min. along X, Y and Z。

  (4)EMC:因为汽车内部的电气设备非常多,靠近人体,且人在车内的停留时间长,因此对于电磁兼容性要求极高。这块可以参考的标准也非常多,如:ISO 7637、ISO 11452,GB/T 17626、GB 13837。

  (5)器件规范:汽车级DC/DC转换器内部使用的器件满足AEC-Q100/101/200的测试规范。

  金升阳是最早在混合动力汽车和电动汽车市场发力的DC/DC转换器厂商,自2008年开始,金升阳就与海外一线汽车厂商合作开发汽车级DC/DC转换器,积累大量研发设计、生产制造、应用与失效分析经验,产品和方案都非常成熟稳定可靠,得到了市场的认可,这些都不是短时间能够做到的。例如:电机控制器解决方案

  ● 使用温度-40℃~+105℃

  ● 隔离电压3000VAC、隔离电容10pF

  ● 正负输出:15V/-8.0V

  ● 高容性负载能力,支持峰值电流正负5A

  ● 开环设计无过冲

  ● 输出短路保护自恢复

  除此之外,金升阳为新能源汽车行业提出BMS产品解决方案、空调控制器ECU解决方案和智能充电机解决方案等较为典型的隔离式DC/DC转换器解决方案,汽车产品的可靠性要求高、需求各异,具体设计时多与FAE沟通,可以借鉴很多应用经验,规避应用风险,提升整个系统的可靠性。

  Altera:下一代FPGA的供电挑战

  作为电子系统的心脏器件,电源一直以来都是应用市场关注的焦点。电源的发展方向可以归结为三方面:小型化;高效、高可靠性;智能化或者数字化。其中数字化尤为重要。因为现在处理器的性能大大增强了,同时其电压数值也大大降低了。例如,以前一个FPGA的内核电压供电是2V或者1V,现在很多FPGA的核心电压只有0.9V或0.8V。如何确保电源稳压器能够输出如此低的电压值,同时又能够达到0.5%或者1%的电压稳压精度?挑战在于电压精度越来越难实现,例如1V电压,若达到0.5%精度,需要稳压的电压值只有5mV,很可能一个噪声(即纹波)就可能要达到5mV。而传统的模拟控制环境很难实现这么高的稳压精度,或者在时效上有一些误差。只有通过数字化的电源管理可以解决这一点。

  例如,对于Altera第十代FPGA和嵌入式处理器来说,一个是对电流的要求越来越高,对功耗要求更低,二是高速系统对噪声控制更严格,三是随着工艺节点到达20nm和14nm后,电压在不断下降。

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