全球模块电源发展技术

1、全球模块电源发展技术20世纪90年代初，国际电力电子专家会议曾预测了 2000年DC / DC模块的技术经济指 标归结起来，最主要的有以下四个方面：一是模块电源效率达到 90%；二是模块电源的 功率密度提高一倍；三是平均无故障时间提高一倍；四是价格降低一半。本次DC / DC模块电源及相关技术研讨会交流情况表明，随着场控器件性能的提高、中 间总线架构方案的提出、电路拓扑和控制方案的合理以及测试技术和制造工艺水平的提 高，21世纪初DC / DC电源模块的技术经济指标可以达到当时国际电力电子专家会议所 预计的目标，而且有了新的发展。怀格公司的模块电源的功率密度实测证实，达到了每 立方英寸800W

2、以上，这是技术上的一个重大突破。利用热成像技术对电源模块内部的热 场分布进行科学测定，从而为模块电源可靠性的进一步提高奠定了坚实的基础。21 世纪对为高速处理芯片供电的模块电源的动态性能提出了苛刻的要求。适应这种要求 而研制的可以量测1000A/ ys的测试设备，为这种高动态性能的模块电源的性能和质量 保证提供了强有力的支持，从而加速了这种高动态性能模块电源的量产化工作的进程。在本次研讨会上所展示的上述技术亮点及相关问题得到了充分的讨论，给人以启示，受 益匪浅。对于我国电力电子产业而言，创新体制的建立、加速创新人才的培养、加强基 础技术创新、提高产品设计能力和制造工艺水平是重中之重。模块电源及

3、相关技术研讨会已经是第三届了，每次会议都有新的内容和重点。这次会议 继续对模块电源、供电架构和电源管理进行了详细的研讨。由用户负载向低电压、大电 流发展的特点，采用中间总线架构的供电方式已被广泛接受。有实力的公司以最快的速 度推出了适用中间总线架构供电方式的开放式 DC/DC莫块电源，较大幅度地提高了单个 模块的功率密度和效率， 同时电源体积明显减小， 引发了一次模块电源发展的飞跃。 VICOR 公司结合它开发的V1晶片提出了分比式供电架构的概念，其关键是VI晶片的开发。Tyco 电子、TI、IR及国半等公司相应提供了最新的电源控制和序列或跟踪的 IC,这些内容和 概况基本上与国际同步。从研讨

4、分析，对用户面言，不论传统、中间总线还是其他供电 架构均没有绝对的优势，只能依据供电要求，从安装面积、功耗和价格等因素综合评定， 这是比较科学的选择。用户负载的低压大电流对模块电源输出纹波和负载瞬态响应等指标要求更高了，因此测 量手段必须不断改进才能获得精确测试，不少报告介绍了测试方法和设备，包括快速响 应的电子负载机，这些对正确评价电源的性能是很重要的。除此之外， IR 公司详细介绍 了高加速温度和湿度应力测试（HAST，对电路设计和应用工程师很有帮助和借鉴。从模块电源的发展进程可以清楚地知道电路技术和器件进步起到的关键推动作用，这些 今天仍旧很重要，特别需要指出的是，一个好的模块电源其技术

5、设计和工艺也一定是优 秀的，如电路元件布局、多层板设计和高频变压器结构设计等，它将会直接影响性能。在某一个发展阶段，可能主要依靠技术设计和工艺改进求得进步。美国电源制造商协会 Alderman 先生讲道：“模块电源是个装配技术”，这说明了工艺设计和新电路、新器件 应用同样重要。本届模块电源研讨会的内容比较广泛，工艺技术也是其中一个重要内容。希望通过各方努力和参与，把今后的研讨会办得更好，服务广大模块电源设计和应用工 程师。艾默生：以太网供电呼唤高功率密度DC/DC莫块艾默生网络能源有限公司二次电源开发部总工李卫东先生在研讨会上介绍了POE（PowerOver Ethernet ）电源的应用和艾

6、默生的新产品。他首先介绍了以太网技术和标准的演进。早在 1973年，施乐公司就提出并实现了电脑互 连的以太网技术，当时的传输速率达到3Mbps之后在施乐Xerox、Digital 、Intel的共 同努力下于1980年推出了 10Mbps DIX以太网标准。1983年，以太网技术（）、令牌总 线（）、令牌环（）共同成为局域网领域的三大标准。此后，以太网技术的应用获得了 长足的发展，全双工以太网、百兆位以太网技术相继出现。1999年，IEEE组织开始制定关于以太网供电的标准， 发起人为 3Com、 Intel 、 PowerDsine、 Nortel 、 Mitel 和 National Sem

7、iconductor 。 2003年6月，IEEE完成标准制定，正式命名为 IEEE 。所谓以太网供电技术，简单地说就是直接通过以太网网线给低端设备供电。以太网供电 的传输是通过标准的CAT5以太网线（包含四对电线）实现的。标准的10BASE-T和100BASE-T只使用了其中的两对进行数据传输，IEEE标准允许两种方式传输功率。一种 是功率通过空闲线传输的“中跨”技术， 另一种是功率通过数据线传输的“端跨”技术。 其电源传输规格包括：输出电压4457V;输入电压3657V;输出功率min ;输入功率; 输出电流350mAmax输入电流350mAmax设备必须具有检测是否符合标准供电的功能，

8、同时只有具有“ Power over LAN ”标志终端设备才能接受电源。目前以太网设备采用的是“星”型布局网线只传输信号（没有传输电源）。为了实现以 太网供电，近期以太网设备将以“中跨”供电方案为主，未来将走向“端跨”供电方案。李先生认为，以太网供电技术的最大特点是方便通过整合电源和以太网系统的基础 架构，可以降低成本，无需电源布线；可利用现有数据电缆提供电源有利于对现有设备 进行任意扩展；尤其方便了无线局域网接入点设备的配置。第二个特点是可靠把远 端设备的电源监控和管理交给IT管理员；低端设备不需要额外的 AC/DC Adapter，安全 性提高；通过对高端设备配置ups提高整个系统的可靠

9、性。第三个特点在于电源一一低 端设备的AC/DC电源和小容量UPS减少甚至为零；高端设备的UPS容量、AC/DC系统电源 容量增加，产生48V转48V的DC/DC新需求。标准的PSE设备内部的功率远供板方案是背板总线 48V;每板有4X12输出端口，每口 15W端口输出电压；每半砖模块为12端口供电；半砖功率200W输入/输出隔离2250VdCo 这就产生了对48V转55V的半砖200W模块新的需求；为降低功率远供板成本的另一种 POE 方案是降低PSE的输出功率到每口 10W（低于标准要求的），每板有4X 24输出端口，每 口 10W每半砖模块供电24 口；半砖功率250W这些模块电源必须适

10、用于符合IEEE标 准的以太网交换机，如标准半砖尺寸，输入 3855V,输出250W0在实际应用中还必须 满足用户的一些特殊要求：如模块加定制散热器后总高度英寸；四个模块并联均流；70C 环境温度，额定输入输出，1m/s风速，加散热器输出满载等。这些约束条件都增加了产 品设计的难度。艾默生公司通过近一年的努力，配合客户做了大量的试验和探索，解决了产品在高温应用下保持94%的高效率问题。推出的新产品 AVE250半砖单路250W/电源模块同时具有标 准BMP产品的常见功能，如过温保护、输出过流和过压保护、输入欠压保护；遥控，正、 负逻辑可选；输出电压调节；输出电压 SENS等功能。它是无线功放和

11、 POE应用的理想 选择。意法半导体 : 成功实施多元化战略Chroma提供最新处理器电源装置测试方案天弘：解读模块电源应用和发展新趋势 天弘（上海）研发中心电源产品部经理张辉先生在会上介绍了模块电源应用和发展新趋 势。他首先分析了电源的结构，最近一年来，两大驱动力在推动通信市场板上安装电源 结构的发展。其一是，在负载需求方面，通信集成电路的供电范围降低到或更低，使 低电压产品需求日益增长；其二是，线路板上电压等级需求从常用的标准 5V电压到56 个不同的电压 , 新产品需求日益旺盛。技术的进步为基于效率、功率密度和成本优化解 决方案带来了新的机会。一般用户的系统有三种电源解决方案：传统的隔离

12、砖型、中间 总线加负载点电源和混合型。中间总线（12V或其他）和负载点转换器的使用最近已成为 板上安装电源，特别是通信应用设计师的一个流行话题。固定占空比转换器的特点是：效率高达 95%以上；封装包括 1/8、 1/4、 1/2 砖，以及垂直 安装型和VIChip ;典型输入电压3655V;变比为4 ： 1、5 ：1 和 6 ： 1。隔离转换器继续在密度和效率及成本方面改进： 以更小的占板面积得到同样的输出功率； 出现1/8砖隔离转换器和1/16砖转换器。POLA（负载点联盟）和DOS（分布式电源开放 标准联盟）推动现有产品实现互相兼容。从DC/DC电源的应用方面来讲，传统砖式结构的优点包括：

13、实现单级电源转换，效率较 高；工业标准的封装和多家供应商；完善的保护功能，如OVP（过电压保护）和OTP（过温度保护）等。它的劣势包括：较高的综合系统成本；因为隔离反馈控制使动态响应缓 慢；系统板周围出现高压线与总线连接的非 SELV电压。中间总线结构加上负载点电源结构的优点包括：综合系统成本低；广泛非隔离负载点电 源产品和特性范围；最大限度地减少转换器和负载之间的距离；负载的动态响应快。其 劣势是：两级转换效率低；需要具有 OVPffi OTP特性的外部保护电路。对用户而言，为了得到一种最理想的 DC/DC电源系统解决方案，必须根据不同的应用选 择不同的结构。在一个特殊应用中，通常尺寸、电源

14、功耗和成本决定着采用什么样的结 构。在谈到DC/DC专换器的发展趋势是，张先生说，电源工业已对用户要求改进DC/DC板上安装电源（BMP产品的需求做出了反应：在 DC/DC专换器产品提供更大的功率和电流密 度。我们已经看到，更小的封装得到了同样的电流和功率水平，同样的封装得到了更大 的电流。在每一个电压上提供更高的效率，同时提供更低的电压和更大的电流。DC/DC电源的发展有以下几个大趋势：对市场上的“砖”式封装的回顾显示， 封装尺寸每 57年减掉一半；每1224个月特定电压的输出电流能力增加10A;相同封装提供的最 大电流更大；对某一电压，每12个月效率增加2%3%总之，随着新的封装技术、新的

15、拓扑和控制方法的发展，隔离DC/DC专换器继续在功率密度、效率和散热方面改进，同时使成本持续下降。安森美半导体：提供高效、节能、环保的电源系统解决方案Vicor ：推进分比式电源架构NetPower :以技术取胜，注重产品性价比泰科电子：支持三种类型排序 泰科（Tyco）电子是Tyco国际公司旗下的主要子公司之一，是全球最大的无源电子组件 制造商，全球领先的无线、有源光纤和全套的电源系统制造厂商，也是迅速发展的网络 和智能化楼宇服务提供商。泰科电子电源系统部是全球处于领先地位的技术创新、稳定 可靠的电源厂商，产品包括 AC-DC DC-DC开关变换器、电池和全套的通信电源系统等。 泰科电子电源

16、系统还为客户提供设计、工程、安装和技术支持。泰科电子（上海）电源系统部技术经理柯忠伟先生的演讲题目是模块电源的趋势和产品 方案。他首先介绍了 DOSA（分布式电源开放标准联盟）和新的下一代 DC-DC转换器的标 准。DOSA勺成员在开发早期对用户接口标准达成一致，包括占板面积、引脚、控制功能 和基本参数；在平台开发的初期共享成员间的信息；开发标准将与市场分享。他认为， DOSA1电源公司和用户的标准制定者；混合和中间总线电源结构更为通用。DOSA 1/16砖可提供高达20A的电流。泰科电子认为，ATCA（高级电信计算结构）是构建高端“运营商”设备的新一代设结构， ATCA勺目标是满足通信网络基

17、础结构进化的需要，减少开发时间和综合拥有成本。据预 测，在未来几年，ATCA将被广泛采用，至V 2007年其市场将达到37亿美元以上。ATCA遵 循的规范是PICMG，PICMG定义了其结构、板尺寸、电源分配、功率和数据连接器，以 及系统管理。现在，泰科已可提供全面的 ATCA板上电源结构解决方案。今天的电子系统要求多个电源电压驱动各种各样的集成电路。电路板设计者不仅需要提 供多个电压，而且要保证在电源接通断开期间每一个多电压 IC 有正确的电压排序。最常 见的电源结构是双电压，核心电源通常是或更低，支持 I/O 的电源是或。电源接通断开期间，双电压结构经常需要调整核心和 I/O 电压，这个过

18、程称为排序。通 常，电源排序解决方案有三种类型，它们可以用来提供核心和 I/O 电压的同步开启和中 断顺序。第一种方法被称为电压级联或顺序开启电压中的一个，经常是核心电压首先出 现并到达其最终调节值。在一定的延迟之后，其他必需的电压出现，以便到达其调节值。 在电源断开时，提供的电压顺序相反。第二种排序解决方案被称为比率米（ ratiometric ）方法，其中的两个电压同时到达调节 点。在这个配置中，核心和 I/O 电压有不同的专换率，使两个电压能够在同样的瞬间到达它们的调节点。在电源断开期间，使用比率米排序方法，两个输出电压以不同的转换 率同时瞬间开始下降，这样它们几乎在同时瞬间为零。第三种

19、排序方法同时开启或跟踪 以同一转换率下的两个电压。在核心或较低的电压到达其调节水平之后，I/O电压继续以 相同的转换率直到达到其调节电压。在一个IC上多电压同时开启是应用中最普通的排序方法。该公司的Lynx II系列模块中的EZ-SEQUENCE供了所需的电源负载的灵活性，在电源 波动期间提供一种精确电压排序。它可以支持所有三种类型的排序一一跟踪、同时启动和比率米启动。TI : POLA盟全力推进DC/ DC模块的标准化作为负载点联盟（POLAK盟）的主要发起者之一，德州仪器 （TI）在本次研讨会上做了“联盟能否推动DC/DC模块的标准化”和“ Auto-Track功能简化了同时电源电压排 序

20、”两个报告，分别介绍了 DC/DC模块的标准化进展情况，以及 TI具有Auto-Track功 能的先进模块电源产品。TI插入式电源战略客户市场经理 Phil Lulewicz 先生介绍，近年来，板上型电源的情况 发生了巨大变化。低电压、高电流微处理器/ DSP及同一板上集成多个模拟器件的普及， 正促使OEM设计人员采用中间总线架构（IBA）。与一种电压使用一个隔离式电源模块的 传统分布式电源架构不同，IBA方法采用了更小、更廉价的负载点（POL）模块，其运行 在、5V或12V中间分布总线上。这些器件与负载位置很接近，使得系统设计人员能够解 决由于新型高性能半导体器件的高峰值电流要求与低噪声容限

21、所提出的挑战，也最大程 度地减少了电压下降造成的损失，进而有助于解决噪声敏感性与EMI辐射问题，并保证了在动态负载条件下的严格调节。IBA正成为电信、数据通信及计算机应用领域流行的电源解决方案。POL市场发展的速度 超过了传统的隔离式DC/DC转换器。为了推动IBA中非隔离式POL模块的增长，Artesyn Technologies、Astec Power、Ericsson Power及 TI 于 2003 年组建了负载点联盟（POLATM 联盟）。一年后，Celestica Power Systems 、SynQor及 ETy co Electro nics Power Systems公司也

22、跟随POLA之后成立了分布式电源开放标准联盟（DOSA）。不过，这两个联盟所提出的标准还都尚未成为业界标准。Phil Lulewicz 先生说，POLA兼容模块为OEMT商提供了来源灵活性与供货的安全性， 为解决最新一代基板的多种电源输出要求提供廉价的方法。POLA兼容型产品是联合开发而成的，可为客户提供相同的电气设计，封装实现了引脚兼容，并提供相同的功能性与 形状因素，超出了单纯的功能相当的范畴。非隔离式POLS块已成为流行产品，市场目前已经成熟，规模也足够大，业界需要加快非隔离式电源模块标准化的步伐。TI高级技术应用工程师支世锋先生随后介绍了公司的POLA兼容的PTH系列模块产品。PTH系

23、列模块产品集成了 Auto-Track排序技术，在加电与断电过程中实现了多个模块的 相互跟踪，或使模块跟踪外部电压。内置的排序功能使电源设计人员能够方便地满足高 性能处理器、专用集成电路（ASIC）和数字信号处理（DSP）弓I擎的I /O和内核电压排 序要求。PTH 系列模块还提供预偏置启动功能，可避免启动过程中模块输出存在外部电压（如通 过 FPGA 或 ASIC 反馈的电压）情况下模块吸收应用中的电流。大多数PTH 系列模块都带有容限升降控制，可立即调节输出电压 ±5%，以在一系列电源电压上动态测试负载电 路操作。为保证更高电流上更严格的负载调节，1030A的模块还包括输出电压遥

24、感特性。支先生说，自动跟踪是 TI 插入式电源解决方案产品系列中一系列精选电源模块所包含 的功能。该功能使模块输出电压低于各自设定点电压时可直接进行控制（每伏特控制）， 这就增大了灵活性，从而使得输出电压不同的模块能够方便地进行配置，实现同时上电 与断电电压排序。自动跟踪功能不仅限于两个模块或输出电压，也可用于配置一系列输 出电压不同的模块，实现电源电压的排序。凌特：诠释电源跟踪技术 在研讨会论文集上凌特公司（ Linear Technology Corporation ）混合信号业务部副总裁 兼总经理Bob Reay和混合信号业务部设计工程师 Daniel Eddleman发表的文章是“电源

25、 跟踪技术”。会上该公司应用技术工程师卢志豪先生针对这一题目进行了演讲。当今的大多数电子产品 （ 从手持式消费电子设备到庞大的电信系统 ）都需要使用多个电源 电压。微处理器、FPGA和ASIC在上电和断电期间通常要求内核与I/O电压之间具有某种 特定的关系，而这种关系在实际操作中是很难控制的，尤其是当电源的数目较多的时候。 当不同类型的电源（模块、开关稳压器和负载点转换器）混合使用时，该问题会进一步 复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列，但是，在某些场合，这种做法是不足 够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此 跟踪。凌特公司的 LTC2921 LTC

26、2922 LTC2923和LTC2925等电源排序和跟踪器件就为 设计工程师提供了简单的解决方案。今年，蜂窝电话的全球出货量预计将超过 6 亿部。然而，蜂窝电话并不仅仅是一种话音 通信工具，它们还能够存储和传送大量的数据，拍摄高分辨率的照片，执行万维网浏览 并用作PDA移动电话功能的这种激增不但需要更多功能的IC,而且还使不少制造商去开发更适合于处理数字和模拟内容的产品。就凌特公司而言，其高性能的模拟集成电路产品拥有众多的商机。由于在电源管理和转 换及电池充电技术领域拥有专长，凌特能够提供满足低噪声、高效率、紧凑占位面积和 高充电电流准确度标准的 IC 解决方案。一种拥有成功使用经验的降噪技术

27、是使 DC/DC转换器的系统时钟产生抖动。这种方法及 其最终的扩频操作使得能够利用一个伪随机数（PRN序列来对开关频率进行调制，以消 除窄带谐波。凌特的LTC3251便是实现了片上扩频的一款IC实例。至于电池充电方面，凌特的LTC4054是一款采用SOT-23封装的独立型线性充电器，它能 够直接从一个通用串行总线（USB通信端口对单节锂离子电池进行充电。利用其内部热 调节功能，它能够在高功率和高环境温度条件下自动调节充电电流，以便限制硅片温度。在白光LED驱动器领域，凌特拥有两款最佳解决方案，即采用一个低噪声无电感器型DC/DC专换器（更加常见的称呼是“充电泵”） 或一个升压型DC/DC专换器

28、，两者的主要 区别在于是否需要采用一个电感器（磁性组件）。最后，凌特为蜂窝电话中所需进行的负载点转换提供了业界最佳的稳压器。该领域中近 期推出的产品有LTC3407-2单片开关稳压器和LT3020极低压降稳压器。LTC3407-2是一 款双输出、高效率、同步降压型稳压器，能够从两个个别的通道提供高达800mA勺持续输出电流。采用一个恒定频率和电流模式架构，LTC3407-2在至输入电压范围内工作，非 常适合单节锂离子电池、多节碱性电池或镍氢电池等应用。凌特公司认为，数字IC越来越多地采用深亚微米 CMO晶圆制造工艺，这驱使CPU和DSP 内核电压降至1V以下，需要一类新型功率转换IC,这种IC

29、必须接受低电压输入并提供 远低于1V的输出电压，且具有合理的输出电流、高转换效率、低噪声以及外形扁平和占 位面积紧凑的特点。凌特已经开始在此领域推出产品，LT3020极低压降稳压器（VLDO便是其中之一。伯仲达：注重测量附件与仪器的完美组合 横河电机：提供高效电源测试解决方案美国国家半导体：单芯片POE解决方案精简产品设计无独有偶，美国国家半导体也是讲的以太网供电，而且还宣布推出首个高性能POE单芯片解决方案。公司电源管理产品业务部策略市场营销经理Don aid Ashley先生和亚太区电源管理产品市场经理刘振成先生介绍说，这款体积小巧的高集成度以太网馈电电源管 理芯片解决方案符合IEEE标准

30、，适用于宽带网络电话、局域网、远程保安系统闭路电视 摄像机、无线接入点、扫描卡阅读器及 48V的电信系统电源供应控制。这款性能卓越、封装小巧的POE电源管理芯片型号为LM5070是专为可支持以太网馈电 的电子产品开发的，可大幅精简这类产品的设计。以太网馈电系统可以利用以太网电缆 及I/O端口为宽带网络电话、保安系统闭路电视摄像机、无线局域网节点以至乐器等提 供供电。目前市场上同类的解决方案都需要采用23片芯片，但LM5070则是业内首款设有电源管理接口端口及脉冲宽度调制器（PWM而且符合IEEE技术标准的单芯片控制 器。此外，这款控制器芯片还设有 80V/400mA勺线路连接开关、相关的以太网

31、馈电接口 电路以及可将48V输入电压降低至适合不同负载采用的直流/直流控制器。美国国家半导体认为，以太网馈电解决方案市场正在世界各地快速增长起来。由于可以 支持以太网馈电的电源管理芯片无须采用装贴式电源供应器，因此有助节省系统的整体 成本。对于宽带网络电话来说，采用不间断电源（UPS的标准可保证供电更稳定可靠，以及较少出现供电电压浪涌、 盗用、中断或断线等情况。此外，世界各地普遍采用RJ-45电源供应连接器，为以太网馈电电源供应器芯片提供全球性的兼容保证。对于无线接入 点系统来说，这些系统也无须加设交流电源、供电线路或输出口。采用以太网馈电技术 的电源管理芯片具备远程通电/断电功能，确保电源管

32、理工作可以发挥极大的灵活性。根 据市场调查公司 Venture Development Corp的调查显示，POE集成电路的全球销量预计 会由2004年的亿颗增加至2007年的亿颗，复合年增长率高达 55%刘先生说，LM5070芯片采用美国国家半导体的 ABCD150-XV高电压模拟双极CMOS/DMOS 工艺技术制造，并由该公司设于英国苏格兰格里诺克及美国德州阿灵顿的先进圆片厂生产。这款高度集成的产品优点极多，例如内置采用电流模式的高频DC/DC控制器，此外，用户也可自行设定欠压阈值及磁滞，而故障电流控制环路则具有极高的准确度。这款芯 片的操作电压最咼可达75V,振荡器频率则咼达1MHz而且

33、可由用户自行设定，其他的 特色还有过热保护以及适用于非绝缘系统的电压参考电路和高性能误差放大器。 LM5070 是一款非常独特的芯片，由于具备欠压锁定（UVLO阈值及回滞、浪涌电流设定、内部 供电排序功能、控制系统已绝缘或未经绝缘的直流 /直流转换器、检测电阻联系中断功能 等独特功能，因此很易融入现有的系统设计之中。IR :高性能源自于对技术的专注NHR为业界提供专业的电源测试系统金凯博：加快有源PFC测量速度深圳金凯博电子公司的议题是新的示波器技术加快有源PFC测量速度。该公司技术支持工程师陈勇先生首先分析了功率电子测量面临的挑战，包括：小型化、便携电子产品的 应用；提高能量转换效率，减少能

34、量分散，提高可靠性，缩小体积，减小风扇尺寸，减 少设备运行费用，提高电池供电时间；降低发热，控制辐射功率，用电设备对于噪声的 耐受程度。业内大多数数字存储示波器（DSO都是为了广泛的应用设计的，例如数字通 信、电信、医学、仪器等，而开关电源信号与数字通信和电信信号是不同的。他说，在功率因数校正电路中，功率器件以很高的频率开关（一般为100kHz）,这给希望执行功率测量、进行评估和一致性测试的工程师带来了极大的挑战。特别是，使用传 统数字存储示波器（DSO技术很难在开关器件和磁性器件上进行功率损耗分析测量及分 析有源PFC的信号特点。之所以发生这个问题，是由于开关器件在50或60Hz电源线上拥有

35、非常高速（微秒级）的转换波形。但随着数字荧光示波器（ DPO的出现，并结合使 用专用功率测量和分析软件，可以自动快速进行许多功率测量，包括开关损耗、磁性器 件的B/H特点、纹波电压和电流、电流谐波功率因数和 PWI分析。与传统DSC不同的是, 数字荧光示波器采用并行处理结构，大大降低了示波器的采集/处理/更新周期，使得其捕获速率比DSO要高出成百倍，并能够仿真速度最快的模拟示波器的实时性能。这允许 示波器非常迅速地积累与信号有关的详细信息，在测量和分析方面为DPO提供了超高吞吐量。DPO以详细查看和分析传统DSO能会漏掉的毛刺和畸变。此外，DPO能够收集 其他有用信息，如特定测得值的发生频率，

36、通过改变显示的波形亮度（或颜色 ，它可 以作为“第三个轴”予以显示。DPO在与专用功率测量软件、高压差分探头和电流探头一起使用时， 可以简便、精确、安 全地对PFC电路中的开关电源进行测量和分析。它可以在执行高级测量和分析前，为评 估和一致性测试的目的，捕获和测量功率器件的电压和电流， 如MOSFET整流器二极管、 滤波电容器和电感器。DP切以作为测量安全工作区的曲线图示仪使用， 或作为进行B/H测量的B/H分析仪使用， 还可以作为LCR仪表使用。但与这些仪器不同的是，DPO可以从全新的角度考察信号，它可以查看实际电路中元器件发生的情况，捕获传统仪器可能会漏掉的毛刺，增加信息丰 富的三维视图。

37、他介绍说，泰克的TDSPWF为电源设计者提供了的全面测量解决方案。基于开放平台示 波器的TDSPWR功率分析软件为专业功率电子测量提供了一个成功的系统。该软件有一 个峰值功率定位器，具有 B-H 曲线分析、功率损耗分析、复杂测试报告生成、安全工作 区、自动纹波测量、EN61000-3-2标准的预测试，以及总谐波失真 THD有效功率、视在 功率、功率因数、波峰因数的特点，并可进行自动通道时间校正。LeCroy:提供完整灵活的电源测试解决方案力科（LeCroy）公司1964年成立于美国纽约，主要研制粒子物理、高能物理实验所需的 精密测试仪器，在该领域中一直居于领先地位。 1985年，力科公司开始将

38、其所拥有的技 术用于研制和生产中高档数字示波器，先后推出9400、 9300、 LC、 WaveRunne、r WavePro系列数字示波器，以其高带宽、高采样、长存储、强大的多窗口显示和测量分析能力获 得广大用户的好评和认可，成为世界三大数字示波器供应商之一。目前力科公司的主要 产品有中高档数字示波器（带宽从 350MHz至 6GHZ、PXI数字化仪、串行数据分析仪、 电源测试系统、磁盘分析仪等，广泛应用于航空、航天、电子、通信、国防、计算机、 教育等领域。力科公司华南区经理张品华先生在深圳研讨会上介绍了公司的基本情况和各种电源测试 解决方案。力科公司的电源测试系统包括一台简单易用的高性能数

39、字存储示波器、高性 能的电流探头、差分电压放大器和功能强大的分析软件包。这套系统简单易用、功能完 备，可以大大提高电源设计的效率。针对目前电源测试面临的各项挑战:比如测量与线 路电势相关的电压、测量寄生于大信号上的小信号、测量宽带范围内的电流一一从DC到MHz测量时间的动态范围宽一一从低于 100ns到数秒、为了从电压和电流波形取得更具 意义的结果而实施相关的运算，力科电源测试系统可以进行差分电压测试、 DC/AC电流测 试、开关功率器件测试、器件 DV/DT测量、动态导通电阻测量及瞬时功率损耗测量等。除了测量重要的电压和电流信号， 力科电源测试系统可以提供广泛的分析能力， 力科 PMA 软件

40、包配合DSC015通道延迟校准，可自动修正电压、电流间的延迟时间，降低测量功率 损耗等参数时的误差。力科电源测试系统也提供测量电网谐波的简易方法，以频域或表格显示方式显示视在功 率、有效功率、功率因数及线路电流谐波成分等，EN61000-3-2测试使用户免于多次往返 第三方认证是试验室。力科电源测试系统具有调制分析功能，能够在时域显示调制参数的轨迹，如脉宽、频率、 周期或占空比等，为观察整个控制回路的时域响应提供了方便的途径。张先生说，力科公司拥有多种电源测试系统组件，包括WP7000系列/ WR6000系列的LeCroy数字示波器、DA1855AI00MZ差分放大器、DXC100A5源差分探

41、头、AP015DC- 50 MHz电流探头、DSC0151道延迟校准、PMAt源测试分析软件等，客户可以根据需求灵活 选配自己的电源测试系统。力科公司拥有完善的服务体系和专业人员，竭诚帮助客户解 决各种应用中遇到的问题。BEL FUSE注重研发，提供高性价比电源产品NI ：解读虚拟仪器策略 在深圳的研讨会上，美国国家仪器公司（NI）深圳代表处区域销售经理郑书旭先生首先 介绍了测试领域的发展趋势产品质量标准不断提高，复杂性不断增加，生产量不断 提高，价格日益下降。质量不高的产品是不会被用户接受的，产品质量必须与时俱进。 改进制造过程需要更高的标准，更严格的前生产和生产测试，增加测试的覆盖点。同样

42、， 制造商需要努力把最新的和最好的产品提供给他们的用户，同时几乎所有装置的电子内 容和复杂性在迅速增加。第三个工业趋势包括公司的全球化制造，在战略上选择更有利 的制造地区。这消除了不得不去管理许多工厂的挑战，也意味着许多工厂将可以产生较 高的产量。众所周知，今天消费电子产品和技术的寿命更短，零部件价格在下降，都需要制造商改 进制造过程和增加产量。最后，产品生命周期和上市时间因竞争的加剧和制造周期的缩 短而减少。因此，今天的测试系统面对的第一个挑战是复杂性汇聚和技术的改变；第二 个挑战是制造业的全球化设计（GDM，通用平台和方法是保证速度和质量的关键；最重 要的工程目标是：软件更易于使用，设计工具从Unix工作站转向台式PC使成本显着下 降。解决方案就是从设计到制造的可再利用的测试平台虚拟仪器。他说， 97%的设计工程师一直在整个生产阶段支持他们的设计，因此灵活和长期的厂商支 持才能应对今天和明天的挑战。他们需要一个一个用通的测试平台，以加强产品的竞争 力。虚拟仪器是用户定义的仪器解决方案，今天的测试和测量有许多领域，从传感器和 数据采集、工业自动化，机器视觉到运动控制。根据产品，用户可能需要一种或多种解 决方案。挑战是如何集成和构建一个满足所有测试需要的定制仪器。虚拟仪器