21世紀(jì)的電源管理技術(shù)
2006/5/22 16:52:52 電源在線網(wǎng)
隨著信息時(shí)代的來臨，電源管理技術(shù)在21世紀(jì)中的地位越來越重要。不論是最先進(jìn)的個(gè)人電腦、便攜式無線通訊設(shè)備，還是汽車電子產(chǎn)品，能否實(shí)現(xiàn)高效、智能的電源管理，將對(duì)其整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生巨大的影響。新技術(shù)、新功能能否成為現(xiàn)實(shí)，也取決于是否能夠?qū)崿F(xiàn)高效、智能的電源管理。
計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)電源管理技術(shù)提出了更高的要求。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械牡匚辉絹碓街匾ｎA(yù)計(jì)到2010年全球每天傳送的電子郵件總量將達(dá)到500億封，而通過互聯(lián)網(wǎng)傳送的信息量則更是以每一百天增加一倍的速度飛速發(fā)展。目前全球互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)超過10億，到2010年這個(gè)數(shù)字有望達(dá)到20億。到2010年，全球手機(jī)用戶將突破12億。數(shù)字相機(jī)、數(shù)字錄音錄像設(shè)備、可上網(wǎng)的PDA及便攜式MP3等新潮消費(fèi)電子產(chǎn)品也將快速發(fā)展，成為全球經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。上述所有產(chǎn)品都離不開電源，它們對(duì)電源的要求是：在不同的輸出電壓下能夠提供大電流，同時(shí)體積和電磁干擾要小，關(guān)機(jī)時(shí)能夠立刻關(guān)斷負(fù)載電流，在正常工作和待機(jī)狀態(tài)下的損耗要小。電源管理的目的在于減小PCB板的面積并最大限度的降低系統(tǒng)成本。在技術(shù)條件允許的條件下，電源管理控制芯片應(yīng)具備盡可能多的功能。采用BiCMOS技術(shù)可以在電源管理芯片上集成更多的功能。這有做有兩個(gè)好處：首先，電源管理控制芯片可以和微處理器密切聯(lián)系在一起；其次，控制、保護(hù)和故障診斷功能可以集成在電源管理控制芯片中。在集成電路設(shè)計(jì)方面，仿真CMOS技術(shù)正在逐步取代仿真雙極工藝，CMOS的工作電流和靜態(tài)電流都非常小，可以有效延長電池的壽命。預(yù)計(jì)到2010年，微處理器的工作電壓將降至0.3V。現(xiàn)在能量密度、電源管理方面的發(fā)展以及效率都變得越來越重要。產(chǎn)品進(jìn)一步小型化所遇到的首要問題是發(fā)熱。汽車配電電壓在升高，而汽車上使用的微處理器、微控制器及數(shù)字信號(hào)處理器的工作電壓卻在下降。不論是高電壓還是低電壓技術(shù)，都對(duì)工程師們提出了挑戰(zhàn)。在計(jì)算機(jī)方面，如果沒有高效率的電源管理，微處理器的速度、外圍部件的類型和數(shù)量均受制約。在網(wǎng)絡(luò)方面，計(jì)算機(jī)的連網(wǎng)、帶寬、能不能有效地運(yùn)作并提供服務(wù)、能不能有效地連接起來、功能及應(yīng)用，這些也受電源管理技術(shù)的限制。汽車也是如此，功率與重量的比值，連接線的重量及尺寸，能不能減少電磁干擾，也大受限制。
面向21世紀(jì)的電源管理技術(shù)的發(fā)展方向是：研制導(dǎo)通電阻低的開關(guān)器件，降低高頻開關(guān)損耗；將控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及故障診斷電路集成在一起；低插入損耗的封裝，提高散熱能力；硅芯片尺寸和外形尺寸的比值做得更好。隨著開關(guān)頻率的提高，控制電路、保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路變得越來越復(fù)雜，集成電路技術(shù)需要事先考慮并滿足新的要求。大功率MOSFET已經(jīng)成為電源管理的"DRAM"。MOSFET的價(jià)格、供貨及技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。封裝技術(shù)對(duì)大功率電路寄生參數(shù)的影響很大，而散熱性能的優(yōu)劣則左右著電路的效率和體積。21世紀(jì)的電源管理技術(shù)本身涉及諸多學(xué)科，必須全面加以考慮。
計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)電源管理技術(shù)提出了更高的要求。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械牡匚辉絹碓街匾ｎA(yù)計(jì)到2010年全球每天傳送的電子郵件總量將達(dá)到500億封，而通過互聯(lián)網(wǎng)傳送的信息量則更是以每一百天增加一倍的速度飛速發(fā)展。目前全球互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)超過10億，到2010年這個(gè)數(shù)字有望達(dá)到20億。到2010年，全球手機(jī)用戶將突破12億。數(shù)字相機(jī)、數(shù)字錄音錄像設(shè)備、可上網(wǎng)的PDA及便攜式MP3等新潮消費(fèi)電子產(chǎn)品也將快速發(fā)展，成為全球經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。上述所有產(chǎn)品都離不開電源，它們對(duì)電源的要求是：在不同的輸出電壓下能夠提供大電流，同時(shí)體積和電磁干擾要小，關(guān)機(jī)時(shí)能夠立刻關(guān)斷負(fù)載電流，在正常工作和待機(jī)狀態(tài)下的損耗要小。電源管理的目的在于減小PCB板的面積并最大限度的降低系統(tǒng)成本。在技術(shù)條件允許的條件下，電源管理控制芯片應(yīng)具備盡可能多的功能。采用BiCMOS技術(shù)可以在電源管理芯片上集成更多的功能。這有做有兩個(gè)好處：首先，電源管理控制芯片可以和微處理器密切聯(lián)系在一起；其次，控制、保護(hù)和故障診斷功能可以集成在電源管理控制芯片中。在集成電路設(shè)計(jì)方面，仿真CMOS技術(shù)正在逐步取代仿真雙極工藝，CMOS的工作電流和靜態(tài)電流都非常小，可以有效延長電池的壽命。預(yù)計(jì)到2010年，微處理器的工作電壓將降至0.3V。現(xiàn)在能量密度、電源管理方面的發(fā)展以及效率都變得越來越重要。產(chǎn)品進(jìn)一步小型化所遇到的首要問題是發(fā)熱。汽車配電電壓在升高，而汽車上使用的微處理器、微控制器及數(shù)字信號(hào)處理器的工作電壓卻在下降。不論是高電壓還是低電壓技術(shù)，都對(duì)工程師們提出了挑戰(zhàn)。在計(jì)算機(jī)方面，如果沒有高效率的電源管理，微處理器的速度、外圍部件的類型和數(shù)量均受制約。在網(wǎng)絡(luò)方面，計(jì)算機(jī)的連網(wǎng)、帶寬、能不能有效地運(yùn)作并提供服務(wù)、能不能有效地連接起來、功能及應(yīng)用，這些也受電源管理技術(shù)的限制。汽車也是如此，功率與重量的比值，連接線的重量及尺寸，能不能減少電磁干擾，也大受限制。
面向21世紀(jì)的電源管理技術(shù)的發(fā)展方向是：研制導(dǎo)通電阻低的開關(guān)器件，降低高頻開關(guān)損耗；將控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及故障診斷電路集成在一起；低插入損耗的封裝，提高散熱能力；硅芯片尺寸和外形尺寸的比值做得更好。隨著開關(guān)頻率的提高，控制電路、保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路變得越來越復(fù)雜，集成電路技術(shù)需要事先考慮并滿足新的要求。大功率MOSFET已經(jīng)成為電源管理的"DRAM"。MOSFET的價(jià)格、供貨及技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。封裝技術(shù)對(duì)大功率電路寄生參數(shù)的影響很大，而散熱性能的優(yōu)劣則左右著電路的效率和體積。21世紀(jì)的電源管理技術(shù)本身涉及諸多學(xué)科，必須全面加以考慮。
聲明：本信息內(nèi)容的真實(shí)性未經(jīng)電源在線網(wǎng)證實(shí)，僅供參考。
