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    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

        作者:宏拓新軟件
        發布日期:2023-08-28         
    閱讀:14     
     
     

    前言:

    近年來,隨著電子設備的不斷智能化和高性能化,高效、可靠的電源解決方案需求越來越大。在此背景下,能夠滿足不同應用場景需求的大功率數字電源解決方案以其高效節能、可靠性高、靈活性強等優勢在市場上越來越受到關注。本文將重點介紹大功率數字電源解決方案在市場上的應用和前景。

    大功率數字電源的市場應用及其優勢

    大功率數字電源解決方案的實現基于數字電源技術,而它是使用數字信號處理器(DSP)和模擬-數字轉換器(ADC)來控制和監測電源輸出,并通過DSP進行數字信號處理,最終輸出所需的電源波形。

    相比傳統電源技術,大功率數字電源解決方案的優越性在于能夠實現更高的效率、更精確的電源控制和監測以及更高的功率密度,同時數字電源還能夠提供更簡便的控制系統、更靈活的應用,并且易于實現模塊化管理。這也使得大功率數字電源解決方案在工業控制、高端商業照明、通信設備、航空航天、服務器、新能源等領域得到了廣泛應用,為用戶帶來更高效、更可靠的使用體驗,未來有著廣闊的市場前景。

    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

    目前,大功率數字電源市場中擁有豐富經驗和優秀制造能力的整機代表廠商有富士康、仁寶、和碩、立訊精密、欣旺達等,可為眾多品牌客戶提供高質量的電源組裝服務。

    芯格諾資深技術市場經理侯彬表示,從當前市場趨勢來看,大功率數字電源基本可以占到總市場的60%以上。隨著智能化的普及,其應用場景越來越多、市場需求出現增長,同時數字電源以其獨有的控制靈活性,可以滿足日益豐富的智能化要求。

    從控制方面來說,數字電源具有更高的精度、更快的響應速度、更強的穩定性、便于集成和控制、功能更加多樣化等優勢。

    數字電源具備一定的計算和數字控制能力,能夠更細致地采樣線電壓、負載和溫度等條件,實現更加精確的電源輸出。它還能實現控制模式的無縫切換,在瞬變或轉換負載時更加平緩和穩定,不會因為電源輸入輸出的突變引起電壓過沖或欠沖,而導致設備出現異常。

    而且數字電源采用的是高精度固化的數字邏輯電路,配合針對性的精準數字濾波,能夠輕松實現數值控制后的鎖定輸出,可有效減小噪音,提高電源的抗干擾能力。

    此外,數字電源還可以輕松地通過數字接口與其他裝置集成和通訊,控制簡便,同時也可以通過預設程序的方式進行精準的測試管理,提高產品的可靠性。由于它比較容易實現多功能集成,因此可實現較多附加功能的拓展,達到提高產品競爭力的目的。

    半導體廠商的市場增長空間在哪里?

    當前,大功率數字電源的市場越來越重視產品在高效率、高精度和穩定集成等方面的性能。隨著人工智能、物聯網等新興技術的發展以及數字電源技術的不斷創新和發展相關政策,全球大功率數字電源的市場需求量還將逐年增長。據統計,預計到2025年全球大功率數字電源市場規模將達到200億美元以上。

    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

    以主流1000W的服務器數字電源為例,剖析其內部半導體價值大概為500-600元,占比超過40%,未來假設市場上仍舊以此1000W電源作為主流產品,同時在技術和功能的不斷豐富下,內部半導體價值量緩速提升。預計到2025年,全球服務器數字電源半導體市場空間約為104億元,市場空間十分廣闊。

    進一步了解到,數字電源可使用到MCU、高壓電容、 MOS管、IGBT、電源管理IC等半導體器件,其產品性能及市場增長情況也會隨著需求發生變化。

    作為數字電源控制領域的佼佼者,德州儀器擁有25年的豐富經驗,其數字電源產品能夠為客戶提供眾多參考設計和固件庫,幫助客戶更快、更便捷地進行項目開發。德州儀器系統經理Sheng-Yang Yu認為,想要實現數字電源產品的高效率、高精度和穩定集成性能,半導體廠商在元件、拓撲和系統這三個領域的創新不可或缺。半導體廠商不應該僅關注元件的創新,而是需要同時重視以上三個領域的創新,從而實現產品性能目標。

    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

    德州儀器PMP23069參考設計,是一款基于GaN的3kW單相持續導通模式(CCM)圖騰柱功率因數校正(PFC)轉換器,旨在實現更高的功率密度。

    伊戈爾電氣股份有限公司研發高級總工廖德智表示,未來氮化鎵、碳化硅等第三代半導體材料和技術也會在大功率數字電源方案得到相應的應用。

    半導體器件應用網也認為,半導體廠商可以通過優化芯片設計、采用先進工藝和加強軟硬件支持等方面來提升產品性能,以提供高效率、高精度和穩定集成的產品來實現大功率數字電源市場的增長。

    在現有的創新應用中,主要面向電信、服務器和電動汽車應用的德州儀器,其大功率數字電源產品已經具備非常廣泛的實時控制平臺,擁有業界領先的實時信號鏈感知-計算-控制功能,可滿足當前及未來的寬帶隙應用需求。

    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

    目前芯格諾的大功率數字電源主要應用在高端商業照明、工業電源、顯示制造等領域。特別是照明領域,芯格諾著眼于智能化趨勢,通過芯片增加數字接口的方式真正實現智能家居、智慧照明領域的數字調光和控制,同時在調光精度、調光深度、調光一致性、調光平滑性、人眼感知方面做了大幅度的提升。據侯彬介紹,芯格諾數字電源在照明領域廣泛應用后,將使照明產品調光平臺的細膩度、顏色多樣性等方面得到數量級的提升。

    大功率數字電源應用的技術難點及市場趨勢

    在實際應用中,大功率數字電源方案存在的最主要的技術難點是高效率、高可靠性和高精度等方面。例如,數字電源技術需要在保證輸出精度和穩定性的同時,實現更高的能量轉換效率,以滿足市場對于高效率的需求。此外,數字電源技術需要實現多重保護功能,如過壓保護、過流保護、過溫保護等,以保障設備的安全性和可靠性,并且還需要實現更精確的控制和更全面的監測,以提高電源輸出的穩定性和精度。

    除此之外,數字電源技術還需要在體積、重量、成本等方面進行優化,以滿足不同應用場景的需求。同時,它還需要與其他技術進行協同和集成,例如無線充電技術、人工智能技術等,以實現更加智能化和便捷化的應用體驗。

    大功率數字電源市場應用,哪些值得關注?

    從另一方面來看,由于數字電源項目開發需要硬件和固件工程師一同參與,因此相較于模擬電源項目,數字電源項目對工程技術與資源要求更為復雜。

    侯彬補充道,數字化電源的技術難點主要在于芯片設計上數;旌系木C合研發能力。傳統的電源芯片還是以純模擬的芯片為主,切換到數字電源還需要芯片企業本身在技術研發平臺取得突破。這就要求芯片設計企業需要有必不可少的全流程數;旌闲酒O計能力、核心算法開發、規范測試和量產管控能力等。另外,數字電源的普及提高了電源設計的門檻,需要電源設計人員提高芯片應用方案的軟硬件設計配合能力。

    放眼未來,隨著數字化轉型趨勢的深入推進,越來越多的企業和機構都會需要使用到高效、可靠、精確的數字電源產品來支撐其業務發展。同時,人工智能、物聯網、5G等新興應用領域對于高功率、高效率、高穩定性的數字電源產品也提出了更高的要求。

    從大功率數字電源市場的發展趨勢來看,未來幾年該市場毫無疑問會繼續保持快速增長的態勢,其數字電源技術將會繼續向高效率、高可靠性、高精度等方向發展,并與其他技術進行協同和集成,以滿足不同應用場景的需求。

    然而,大功率數字電源解決方案的市場需求同樣受到宏觀經濟環境、行業政策等因素的影響。這對數字電源企業來說,不僅需要關注市場變化,積極調整并拓展產品線,而且還要提高研發能力和生產能力,以適應市場需求的不斷變化和調整。

    為了實現以上目的,侯彬表示,大功率數字電源的普及度會越來越高,芯格諾會在新技術上做更大的研發投入,比如與氮化鎵、碳化硅等新的功率器件廠家采取合作開發、重點研發等模式進行深度合作,特別會在新的節能拓撲結構上做大量的人力投入,期望實現專利性的突破,為將來大功率數字電源的高性能、高效率以及扁平化、小型化方面做出更大的貢獻。

    結語:

    總的來說,大功率數字電源市場正在逐步朝著高性能、高可靠性等方向發展,是未來電源市場的重要部分,F代電子設備對電源的要求越來越高,需要更高的功率和更精確的電源控制。倘若新材料應用和技術難點攻克,大功率數字電源的功率和控制能力不斷提高,其市場年增長率有望超過10%。企業要想抓住機遇,除了不斷提高自身的技術實力和產品質量,以滿足市場需求,更要注重品牌建設和市場營銷,不斷創新和發展。只有這樣才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

     

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