中興模塊電源簡介中興電源模塊 中興直流模塊 中興通信電源中興模塊電源概述
據(jù)資料顯示，1999年開關(guān)電源的市場規(guī)模從1992年的84億美元猛增到166億美元，平均年增長率近10％。模塊電源作為開關(guān)電源的個分支，包括DC/DC變換器和DC/AC變換器（鈴流模塊），它在通信、汽車、電力控制等域中占有重要的地位。據(jù)預(yù)測，模塊電源市場的規(guī)模將由1999年的30億美元增加到2004年的50億美元，市場景看好。在中國國內(nèi)市場，模塊電源主要應(yīng)用于通信域，雖然國內(nèi)很多廠家推出了自己的模塊電源產(chǎn)品，但產(chǎn)品的技術(shù)含量不高，尤其是在中大功率的場合，模塊電源體積大、效率低，無法適應(yīng)通信事業(yè)的迅猛發(fā)展。
中興通訊開始從事通信電源的研究與開發(fā)，在對AC/DC各種系列整流器進行深入研制并進行大批量生產(chǎn)的同時，對DC/DC、DC/AC二次模塊電源也開展了積的研制工作。目，秉承中興電源產(chǎn)品“高技術(shù)保證高可靠性”原則的中興模塊電源采用先的電力電子技術(shù)和的SMT制造工藝，已經(jīng)具備了高效率、高功率密度和高可靠性等特點。
1．高效。采用鋁基板工藝和表面安裝技術(shù)，模塊的高功率密度大可達(dá)55W/in3；采用有源鉗位正激變換和輸出同步整流技術(shù)，模塊的效率高達(dá)90％。
2．可靠。采用輸入過欠壓保護、輸出短路保護、輸出過壓保護、過溫保護等多種可靠性設(shè)計，器件降額設(shè)計充分，MTBF可大于20×105小時。
3．便捷。采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管腳，與電源模塊產(chǎn)品管腳兼容，適用于通信、電力控制及分布式供電系統(tǒng)等設(shè)備；同時可根據(jù)用戶特別需求進行特殊設(shè)計，并提供業(yè)水準(zhǔn)的應(yīng)用指導(dǎo)。
產(chǎn)品系列介紹
在長期的開發(fā)研制過程中，中興模塊電源逐步形成了豐富的產(chǎn)品系列，模塊功率范圍覆蓋1.5W～150W，可以向用戶提供3大類15個系列近200種產(chǎn)品。目產(chǎn)品主要分為通用系列、高效大功率密度系列和鈴流模塊三大類。
通用系列
通用系列模塊電源主要包括1.5W、3W、5W、12W（含10W）和25W等五個功率系列，該系列模塊電源基本采用單端反激電路，各項性能指標(biāo)符合郵電部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并具有短路保護等功能。通用系列模塊電源采用帽型封裝，空氣自然冷卻，不帶散熱器。1.5W、3W、5W模塊電源的外殼采用高溫塑料注塑成型，起絕緣作用，外形尺寸（mm）：33×21.6×11.5。12W（10W）、25W模塊電源外殼采用鋁板成型，12W模塊的外形尺寸：50.6×26.5×9.5。25W模塊電源在殼體側(cè)壁開孔，塑料壓蓋，外形尺寸：70×50×12.7。通用系列的模塊電源輸入電壓有：5V、12V、24V和48V，輸出電壓有3.3V、5V、12V、± 12V、15V、± 15V和48V等。
2．高效大功率密度系列
高效大功率密度系列的模塊電源主要指25W以上系列，包括25W、33W、50W、66W、75W、100W和150W等功率系列，其中包括25W高功率密度系列。該系列電路拓?fù)湫问交静捎脝味苏る娐贰８咝Т蠊β氏盗心K電源主電路為有源鉗位正激變換，輸出采用同步整流，具備輸入欠壓、短路、過溫、輸出過壓保護，效率高達(dá)90％。由于耗散功率大，般需要外帶散熱器。高功率密度系列模塊電源和通用型模塊電源相比，模塊體積小，具備過熱、短路保護等功能，效率不低于82%，采用帽型封裝，可以不帶散熱器，外殼為鋁板成型，外形尺寸：51.5×51.5×12.7。高效大功率系列產(chǎn)品的輸入電壓有24V和48V兩種，輸出電壓有3.3V和5V。
鈴流模塊
中興鈴流模塊包括三種系列：5W、15W和30W，為減小鈴流模塊的體積，均采用高頻逆變的方式得到所需的輸出交流電壓。5W鈴流模塊的輸出頻率可以在16.7、20、25和50Hz間選擇。15W、30W鈴流模塊輸出頻率固定為25Hz，具備遠(yuǎn)端遙控，輸入過欠壓，短路保護等功能。鈴流模塊在殼體側(cè)壁開孔，塑料壓蓋。外形尺寸：100×100×12.7。鈴流模塊的輸入電壓有24V和48V兩種。
產(chǎn)品技術(shù)介紹
模塊電源作為整個系統(tǒng)的終供電設(shè)備，般都直接安裝在通信數(shù)字電路板上面或附近，要求其工作時不能影響整個系統(tǒng)的正常運行，因此要求體積小、重量輕、效率高、噪聲低和可靠性高。對于中大功率的模塊電源，以上需求尤其突出。
通過持續(xù)跟蹤電力電子技術(shù)發(fā)展的新動態(tài)，對關(guān)鍵技術(shù)進行深入分析研究，并結(jié)合長期電源產(chǎn)品研制所積累的豐富經(jīng)驗，在中興模塊電源的研制和生產(chǎn)中掌握和運用了如下先技術(shù)。
1．有源箝位技術(shù)
該技術(shù)通過特別設(shè)計的箝位電容、開關(guān)管寄生電容和變壓器原邊漏感之間形成的諧振，使主功率開關(guān)管實現(xiàn)零電壓（ZVS）開通，在主開關(guān)管關(guān)斷期間，又可將主開關(guān)管承受的電壓箝位在定水平，從而減小了主功率開關(guān)管的電壓應(yīng)力，減小了EMI干擾。應(yīng)用于正激變換電路中的有源鉗位技術(shù)，還可以實現(xiàn)磁通的自動復(fù)位，從而提高變壓器的磁通利用率。由于采用有源鉗位技術(shù)，實現(xiàn)了主開關(guān)管的零電壓開通，同時可以選用低耐壓的功率管，減少了開關(guān)的導(dǎo)通電阻Ron，與其它電源廠家采用無源鉗位電路的模塊相比，中興大功率模塊電源的整機效率可以提高4～6％。
2．同步整流技術(shù)
由于超大規(guī)模集成電路的尺寸不斷減小，功耗不斷降低，所要求的電源電壓也在不斷下降。在大功率模塊電源中我們采用同步整流管（SR管）取代原有的肖特基整流二管進行輸出整流。同步整流管即低壓功率場效應(yīng)管，導(dǎo)通時的正向壓降很小，如15A時僅有0.1V，它比采用肖特基二管的正向壓降可減小到1/2~1/3，從而大大提高了效率。結(jié)合有源鉗位技術(shù)的使用，采用同步整流技術(shù)的中興大功率模塊電源的整機效率高達(dá)90％。
3．鋁基板技術(shù)
被釉鋁基板，簡稱鋁基板，它的基片是鋁板，在基板上衍生有層絕緣三氧化二鋁或聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等聚合物，然后再敷上銅箔。在敷銅面蝕刻出電路導(dǎo)線圖形就生產(chǎn)出成型的鋁基板。被釉鋁基板的大優(yōu)點就是熱阻低，散熱性能好，非常有利于模塊內(nèi)部功率器件的散熱，是目制作大功率模塊的好材料。另外和印制電路板樣，鋁基板敷銅導(dǎo)線體電阻小，本身耗散功率小，與厚膜工藝相比，在具有近似散熱性能的提下，有成本低，抗震性能好，外形美觀，可省去封裝的特點。目采用鋁基板技術(shù)已成為中興大功率模塊設(shè)計的重要手段。
景展望
雖然有些通信產(chǎn)品目依然沿用集中式供電系統(tǒng)，但隨著分布式供電系統(tǒng)優(yōu)勢的日益明顯和市場壓力的增大，國內(nèi)模塊電源的用量將會迅速增長。我們認(rèn)為，未來模塊電源的發(fā)展趨勢將會呈現(xiàn)以下特點：
高功率、低壓輸出（3.3V）的需求越來越大。
非隔離式DC-DC變換器比隔離式增長速度更快。
分布式電源比集中式電源發(fā)展快，但集中式供電系統(tǒng)仍將存在。
非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的DC-DC變換器所占的比重將更大。
根據(jù)這些特點，中興模塊電源將在確保模塊電源各項性能指標(biāo)的提下，在設(shè)計時充分考慮用戶的需求，保持其通用性，并在實際應(yīng)用中不斷完善。
原創(chuàng)作者：北京偉祥科技有限公司
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