基于電源生產(chǎn)流程的開關電源發(fā)展過程中的十個技術焦點

從分工上看，電源的生產(chǎn)主要有插件、波峰焊接、裝配、手工焊接、線上初步負載檢測、篩選檢驗、成品拼裝、負載老化檢驗、包裝等八大步驟?？雌饋砗孟襁^程并不復雜，但是每個步驟其實都能拆分成若干環(huán)節(jié)。細算下來，一個電源非要經(jīng)過十幾道工序才能生產(chǎn)出來。給大家說的在具體些，例如插件組，一條生產(chǎn)線上十多名 插件女工(確實都是比較年輕的女工，因為女孩的雙手更加靈巧)，分為小件插接、大件插接。電源上百多個元件大部分都是靠她們插接固定，然后送入波峰焊接機的。而之后的裝配過程同樣需要分成3、4個步驟。分類最多的是品控檢驗員。生產(chǎn)線上他們穿著和其他員工不同顏色的制服，分散在每道分工之間。對上一個環(huán)節(jié)完成的產(chǎn)品進行逐一檢驗。而最關鍵的負載檢驗，更是要前后進行3次。光單價幾十萬的Chroma電源動態(tài)綜合檢測儀一條生產(chǎn)線上就至少要配4組同時運行。 加上其他一些細小環(huán)節(jié)，每個從線上下來的合格電源都算得上是“千錘百煉”了。

1、來料檢查

2、SMT工藝，SMT全稱表面貼片技術，它是通過高速貼片機將IC安置在指定位置的一項工藝，采用SMT技術的電源產(chǎn)品可以大幅縮減電源內部元器件體積從而帶來功耗損耗的降低，但是由于SMT設備價值高昂同時對于料件品質要求較高，因此國內很多電源制造廠家(包含部分知名品牌)很少應用。

3、稍大體積元器件的插接工作

4、電源半成品就要被送到波峰焊機中進行焊接(RHOS環(huán)保標準)

經(jīng)過波峰焊的電源，從理論上來講全部元器件都會被牢牢的焊接在PCB上

5、對電源進行全面檢測(CHROMA電子負載自動測試儀)

6、封裝工序

7、老化房中進行測試

8、再次利用CHROMA進行全面體檢

小小的電源，看似簡單但實際上從元器件到最終成品卻經(jīng)歷了如此復雜的程序

開關電源發(fā)展過程中的十個技術焦點

20世紀60年代，開關電源的問世，使其逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和SCR相控電源。40多年來，開關電源技術有了飛迅發(fā)展和變化，經(jīng)歷了功率半導體器件、高頻化和軟開關技術、開關電源系統(tǒng)的集成技術三個發(fā)展階段。

功率半導體器件從雙極型器件(BPT、SCR、GTO)發(fā)展為MOS型器件(功率MOSFET、IGBT、IGCT等)，使電力電子系統(tǒng)有可能實現(xiàn)高頻化，并大幅度降低導通損耗，電路也更為簡單。

自20世紀80年代開始，高頻化和軟開關技術的開發(fā)研究，使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。高頻化和軟開關技術是過去20年國際電力電子界研究的熱點之一。

20世紀90年代中期，集成電力電子系統(tǒng)和集成電力電子模塊(IPEM)技術開始發(fā)展，它是當今國際電力電子界亟待解決的新問題之一。

焦點一：功率半導體器件性能

1998年，Infineon公司推出冷MOS管，它采用“超級結”(Super-Junction)結構，故又稱超結功率MOSFET。工作電壓600V～800V，通態(tài)電阻幾乎降低了一個數(shù)量級，仍保持開關速度快的特點，是一種有發(fā)展前途的高頻功率半導體器件。

IGBT剛出現(xiàn)時，電壓、電流額定值只有600V、25A。很長一段時間內，耐壓水平限于1200V～1700V，經(jīng)過長時間的探索研究和改進，現(xiàn) 在IGBT的電壓、電流額定值已分別達到3300V/1200A和4500V/1800A，高壓IGBT單片耐壓已達到6500V，一般IGBT的工作頻率上限為20kHz～40kHz，基于穿通(PT)型結構應用新技術制造的IGBT，可工作于150kHz(硬開關)和300kHz(軟開關)。

IGBT的技術進展實際上是通態(tài)壓降，快速開關和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結構形式的不同，IGBT在20年歷史發(fā)展進程中，有以下幾種類型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、軟穿通(SPT)型、溝漕型和電場截止(FS)型。

碳化硅SiC是功率半導體器件晶片的理想材料，其優(yōu)點是：禁帶寬、工作溫度高(可達600℃)、熱穩(wěn)定性好、通態(tài)電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導體器件。

可以預見，碳化硅將是21世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料。焦點二：開關電源功率密度

提高開關電源的功率密度，使之小型化、輕量化，是人們不斷努力追求的目標。電源的高頻化是國際電力電子界研究的熱點之一。電源的小型化、減輕重量對便攜式電子設備(如移動電話，數(shù)字相機等)尤為重要。使開關電源小型化的具體辦法有：

一是高頻化。為了實現(xiàn)電源高功率密度，必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量。