突破市场困局,电源模块释放创新活力

上网时间: 2013年11月27日? 作者:刘恒? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:电源模块? IGBT? 电源模块市场?

根据赛迪顾问的调查数据显示,2013年中国电源模块市场的销售总额约为44.47亿人民币,未来几年内还将保持11%左右的增长速度,至2015年,该数值将跃升至55.14亿人民币。在市场高速成长的同时,近年来国内电源模块行业的竞争也表现得相当激烈,大量新晋电源厂商的涌入,以及客户对电源产品性价比的日益追求,加速了产品价格战的“白热化”,企业之间的兼并战也愈演愈烈,很多传统电源模块公司被收购、并购,行业经历着不断的“洗牌”和重建。

突破市场困局,电源模块释放创新活力_《国际电子商情》广州金升阳科技有限公司FAE部高级工程师奉启珠_1
广州金升阳科技有限公司FAE部高级工程师奉启珠

而从整体的产品供应状况来看,部分业内厂商反映,目前市场在多数时间内都处于供过于求的状态,这也使得产品价格一路走低,高性价比的产品较易获得市场的青睐。对此,广州金升阳科技有限公司FAE部高级工程师奉启珠表示:“众多电源模块厂商正面临着史无前例的成本压力,这一方面要求企业强化对产品成本的控制能力;另一方面,则需要企业通过技术研发、工艺创新、精益生产等一系列措施来提升核心竞争力,借助自身的技术实力和完善的服务,勇敢地迎接挑战。”

通信行业一直都是电源模块使用量最大的市场领域,近年来围绕4G-LTE、数据通讯和存储、云计算、电子商务、企业网等应用,以砖型(Brick)模块为主的电源产品越来越多地得到了市场人士的认可。且在设备体积日趋小型化、散热要求逐渐提升的趋势下,新型电源模块产品的设计大多从开关拓朴着手,来降低开关损耗;或是采用总线电源架构、非隔离模块的方式,实现更高的功率密度和转换效率。

提升功率密度和转换效率是关键

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Vicor公司亚太区售销副总裁黄若炜

针对通信行业出现的最新应用趋势,Vicor公司亚太区售销副总裁黄若炜分析道:“以数据处理应用为例,当前智能电话、互联网、社交网络、搜寻工具、云计算以及其它业务所产生的海量数据,令到市场对服务器数据中心的需求非常庞大,数据中心的耗电量往往也非常惊人,因此能源效益是数据中心必需要考虑的一大因素。”他指出,为了满足不断升级的市场要求,电源模块厂家正以一个百分点,甚至零点几个百分点的数值在提高电源模块的能源效益,但受制于现有转换器拓朴的局限,厂家前进的步伐举步为艰,迫切需要在两个方面作改变,即配电架构的效率;以及功率元器件的核心技术。

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SynQor公司中国区经理Alan Yuan

以Vicor目前的产品开发为例,采用更高的配电电压,Vicor有直接从48V转到负载点的VR12.5方案,减少了功耗,缩小了布线镀铜面积,节省了转换层级,因而减少了元件数目,提升了系统的整体效能。特别是公司计划将于2014年初上市的第一颗ChiP(Converter housed in Package)技术的HVBCM,可配合380Vdc节能省电的高压配电应用,将转换器放在一个全新的封装内,集成为由多层电路板组成的磁性平板,耙磁性元件模铸在HDIC基质的上下方,以类此IC芯片的切割方式把模块切割出来,产品功率密度可达3kw/in3,效率达98%,高度最低只有4.7mm。

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飞兆半导体营销策略总监Gene Kim

SynQor公司中国区经理Alan Yuan也表示,模块化、标准化、小型化、系统化是市场对电源模块产品的总体需求。具体来讲,模块化使得产品设计、安装更方便;标准化可确保客户兼容性选材和产品升级;小型化能节省空间,提升性能;系统化则帮助客户形成整体化的解决方案。目前SynQor所有产品线都采用模块化设计,并且在同样尺寸大小的砖型产品中,还开发了不同功率等级的产品可供客户选择。同时他强调道,传统的电源模块主要针对的是二次电源,即DC-DC转换,但现在,越来越多的应用需要引进例如交流220VAC输入、DC-AC转换等技术,这类应用对模块电源提出了新的安规要求;其次在拓扑方面,必须要有成熟的器件作支撑来完成设计;另外是对空间尺寸的要求,使得高功率密度、高效率、热设计成为电源模块的立足之本。

而在新型功率器件的开发上,飞兆半导体营销策略总监Gene Kim介绍道,硅功率器件的性能对于电源模块来说非常重要,先进的硅技术可实现高水平的稳健性、高性能和小芯片尺寸;其次,封装技术的演进也是一项挑战,即如何有效地减小热阻,或稳定地维持单一封装接近20个裸片和80~100根键合线的可制造性。飞兆半导体目前拥有完整的SPM智能功率模块产品组合,且持续开发1200V IGBT、500V MOSFET和IC,以及具有各种占位面积和更高功率密度的封装技术。

“目前厂商的挑战主要来自于两个方面,一是研发的整体实力,二是制造工艺及品质控制,产品开发的重点主要有软开关拓扑、磁集成技术、平面变压器等。”广州致远电子股份有限公司副总经理朱旻总结道。市场对模块电源新的需求主要体现在:更高的功率密度和转换效率这两方面,产生的原因包括:一是各行业对产品的集成度要求提高,对应的要求电源的体积要尽可能小;同时,出于绿色节能环保的考虑,也要求提高模块电源的转换效率。此外,低噪音、低辐射的电源也是技术和市场的发展主流。为此,致远电子2013年新推出了有独特性能优势的系列超宽压DC-DC和大功率精密仪器专用电源。超宽压DC-DC除具备达10:1的电压输入范围,且带有完善的输入、输出异常保护,功率密度大幅提升。

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