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电源市场走势分析

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人气:-发表时间:2015-12-17 10:50【

  联鼎检测讯:数字技术的广泛应用推动了电源/稳压器技术的发展与市场的变化。2006年及之后全球的电源市场需求走势是什么?走势背后反映了怎样的市场变化?数字电源的现状如何?模块电源能成为未来趋势吗?


全球电源管理市场预测

根据DATABEANS估计数据,从2004年至2010年每年电源销售额以15%幅度增长。到2010年整个全球电源管理市场将存近120亿美元的销售额。

 按区域划分,现在全球绝大部分的加工生产是在亚太区,所以它对电源的需求会更多,到2010年大概达到14亿美元

 根据电源应用来分,排名前三位分别是:数字消费类、通讯和工业。消费电子(如MP3、笔记本电脑)电源市场大概为35亿美元,通讯领域电源将达到34亿美元,工业领域电源将达到25亿美元。

 赛迪顾问预计,2005~2009年中国电源管理市场的年复合增长率将高达28.7%。到2009年,中国电源管理市场将达到582.6亿元。预计在未来几年内,随着中国电子整机产品的增长和产品升级的加快,中国电源管理市场将一直保持较高的增长速度。预计2006~2007年,中国电源管理市场将进入一个加速发展的时期。从2008年开始,随着全球电子整机产品向中国的转移速度逐渐放缓,中国电源管理市场将进入稳定增长期,其销售额依旧保持较高增长速度,但增幅会逐年减小。

 值得一提的是,中国大陆的整机电子产品,特别是便携式消费电子、计算机和通信以及汽车电子产品的产量猛增,使得中国电源管理芯片的市场规模保持快速增长的态势。2005年,中国大陆电源管理IC市场的销售额达到30.91亿美元,同比增长29%,大大高于全球8.9%的增长水平,已占全球市场规模的13.5%。预计2006~2010年,中国电源管理芯片市场规模的复合增长率将达27.3%,按此速度发展,到2010年可达105亿美元,占全球市场规模的30%。未来几年,电源管理芯片市场的主要驱动力将来自以下三方面:中国电子产品整机产量的持续稳定增长以及产品结构的升级;3G牌照的颁发以及3G应用的推广;平板电视的普及和汽车电子的发展。


AC/DC电源产品与市场走势

根据Darnell集团最新发布的AC/DC电源报告,全球嵌入AC/DC电源市场将从2006年的118亿美元增长到今年来的148亿美元,年度增长率为5.8%。但是,500W以上嵌入AC/DC电源的增长速度是整体市场的两倍,虽然它的价格下降速度最快。这种转向更高瓦数的趋势由快速增长的应用所带动,包括刀片服务器、以太网供电以及数据存储。

 刀片服务器的供电问题令人关注,因为它们要求大功率的电源。典型的刀片服务器设备在一个机箱内装有10台~14台刀片服务器。机箱通常有多达四台可热插拔及n+n冗余的2kW电源。所以,满装刀片服务器的机架功耗很容易超过20kW。

 更高功率水平的动向跨越了各种应用,同时伴随着分布式电源架构,尤其是中间总线架构,它们增加了对机架安装AC/DC前端的需求。与此需求相对应,近期市场上出现了很多新型前端电源。

 除了越来越多地使用大功率前端电源以外,这些电源还显示出推动AC/DC电源市场发展的一些其它趋势:更关注电源效率;转向数字电源。

 由于能源价格的猛升以及对温室气体排放的日益关注,预计AC/DC电源的典型效率将在今后几年内得到提高。

 在功率电子行业中,嵌入AC/DC电源市场通常是最稳定的市场之一。但是,现在有很多应用、技术、商务与管理趋势正在对这个大而稳定的市场产生共同影响,同时为它带来机会与威胁。其中最流行的趋势是电源瓦数正在增长,以及更加注重功率效率。


AC/DC电源数字化转换处于初始阶段

虽然大多数数字电源主要集中在DC/DC转换器和稳压器市场上,但也能见到更多新型AC/DC前端数字产品。然而,多数OEM感兴趣的数字控制并不完全等同于他们接纳的数字控制。随着效率成为日益重要的因素,最有价值的做法是根据负载情况实现电源效率曲线最大化。这一目标将继续推动创新,而今天的数字AC/DC电源更关注于输出电压的数字设置、输出顺序,以及各种监控功能等类似的特性。就是说,主流嵌入AC/DC电源的数字化转换仍处于初始阶段。在AC/DC电源市场上,厂家希望向更高效率和数控电源的转移将有助于稳定这个市场的价格。但是,现在的业务趋势则表现出相反的迹象。

 另外,数字电源是一种新兴技术,在电源系统数字化、智能化的趋势下,对电源的状态控制和了解要求也越来越高,模拟控制转到数字控制面临很多挑战。比如,响应速度或带宽,模拟控制对信号状态的反应是瞬时的,而数字控制电路是一个采样系统,涉及到延时问题,这就需要CPU、ADC等有很高的计算速度。种种迹象表明,数字电源作为一种新兴技术还处于摸索阶段,从设计人员切换到产品定义,再到广泛应用,数字电源的规模应用仍需要一个过程。


模块电源市场分析

模块电源面临来自半导体公司的竞争,TI、凌特和IR公司都推出了自己的微型模块化电源产品。对于当前很多电路板空间和散热条件受限的系统,如AdvancedTCA或CompactPCI平台的嵌入式系统来说,这些微型模块化产品的小尺寸和高效率特点受到关注。模块电源对系统的可靠性影响较大,模块电源的生产需要经过多道调试、筛选和测试程序,客户将电源设计到单板的方式不方便进行针对电源的专项可靠性筛选,不容易发现潜在故障。

 模块电源需求持续向高功率密度、高效率和高电流低电压方向发展。在技术实现上,目前隔离模块的设计主要还是采用单端反激、单端正激、正反激组合、推挽、桥式变换等传统的电路拓扑,非隔离模块采用BUCK、BOOST等。为了提高效率可以结合各种软开关技术,包括无源无损软开关技术、有源软开关技术,如ZVS/ZCS谐振、准谐振;恒频零开关技术;零电压、零电流转换技术及同步整流技术;为了提高输出电流采用多相变换。如何组合、优化这些技术来实现高功率密度和高效率是模块电源设计的主要挑战。以DC-DC模块电源来说,当前已经可以实现100W的1/8砖模块电源,要进一步在1/16砖产品上实现100W的功率以拓展产品应用领域,必须进一步提高效率。系统设备通常留给模块电源的空间十分有限,有些系统是封闭式腔体,散热是必须首先需要考虑的问题,提高电源效率、降低热损耗关系到模块电源乃至整个系统的可靠工作。

 电源的开关频率选择必须很小心,高开关频率意味着更高的开关损耗,另外外部元件选择、布局布线须合理考虑。变压器的结构设计优化减小漏感对降低功率损耗很关键,而前端PFC的电感优化设计也能有效降低功耗。此外,变压器磁芯材料的选择和元器件的小型化都是必须考虑的问题。而模块电源厂商还必须权衡高性能元件带来的性能优势和价格之间的折中。

 通信模块电源市场的“甜蜜”不再,而中国本土的模块电源厂商也开始蚕食这些市场。随着模块电源技术的成熟和国内外模块电源厂家相互渗透,中国国内模块电源的设计差异化越来越小,市场竞争日趋激烈。中国企业由于本地服务和价格优势,市场占有率越来越大。国外厂商的市场被压缩到小批量/多品种的中高端市场。中国本土模块电源公司也不可避免地受到价格竞争的压力。


模块电源市场分析

数字电源技术的发展正在推动模块电源的数字化发展趋势,国际领先的模块电源厂商正在加强此类技术和产品的研发。目前有三种方案:低价格、功能少的低成本DC/DC方案;全数字化、功能齐备的方案;在目前产品上比较快实现的数字化产品方案,用微处理器优化电源设计。实际上,对于一些国际领先的模块电源公司来说,数字化电源已经列入了他们的高端产品名录中。

 但是,全数字化的电源模块绝大部分还停留在实验室阶段。对于数字电源的发展趋势,大多数公司都持肯定的态度,但对于实际投入却更多地表示出一种观望的心态。大系统设备公司对于采用新技术比较谨慎,目前真正Design-in和Design-win的公司多是一些中小公司。数字技术在电源模块的干扰和热环境下如何可靠工作还有待时间验证。数字电源标准的不统一也是摆在模块电源厂商面前的一个难题。

 对于数字模块电源,业界人士普遍认为有望在未来3到5年内将进入批量应用。



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