第一篇:開關(guān)電源行業(yè)分析范文
本報告詳盡描述了中國開關(guān)電源行業(yè)運行的環(huán)境,重點研究并預測了其下游行業(yè)發(fā)展以及對開關(guān)電源需求變化的長期和短期趨勢。針對當前行業(yè)發(fā)展面臨的機遇與威脅,提出了我們對開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展的投資及戰(zhàn)略建議。本報告以嚴謹?shù)膬?nèi)容、翔實的數(shù)據(jù)、直觀的圖表幫助開關(guān)電源企業(yè)準確把握行業(yè)發(fā)展動向、正確制定企業(yè)競爭戰(zhàn)略和投資策略。我們的主要數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、國家信息中心、海關(guān)總署等業(yè)內(nèi)權(quán)威專業(yè)研究機構(gòu)以及我中心的實地調(diào)研。本報告整合了多家權(quán)威機構(gòu)的數(shù)據(jù)資源和專家資源,從眾多數(shù)據(jù)中提煉出了精當、真正有價值的情報,并結(jié)合了行業(yè)所處的環(huán)境,從理論到實踐、宏觀與微觀等多個角度進行研究分析,其結(jié)論和觀點力求達到前瞻性、實用性和可行性的統(tǒng)一。這是我中心經(jīng)過市場調(diào)查和數(shù)據(jù)采集后,由專家小組歷時一年時間精心制作而成。它是業(yè)內(nèi)企業(yè)、相關(guān)投資公司及政府部門準確把握行業(yè)發(fā)展趨勢,洞悉行業(yè)競爭格局、規(guī)避經(jīng)營和投資風險、制定正確競爭和投資戰(zhàn)略決策的重要決策依據(jù)之一,具有重要的參考價值!
第一章 開關(guān)電源基本概述
第一節(jié) 開關(guān)電源概念
第二節(jié) 開關(guān)電源工作原理
第三節(jié) 開關(guān)電源分類
第四節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動向
第五節(jié) 開關(guān)電源發(fā)展歷程簡介
第六節(jié) 開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域
第二章 國內(nèi)外開關(guān)電源技術(shù)研究及趨勢
第一節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的十個關(guān)注點
第二節(jié) 國外開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展方向
第三節(jié) 開關(guān)電源五大前沿技術(shù)分析
第四節(jié) 開關(guān)電源主要廠商最新技術(shù)進展情況
第五節(jié) 開關(guān)電源行業(yè)技術(shù)變革與產(chǎn)品革新
一、技術(shù)變革可能會改變行業(yè)競爭格局
二、產(chǎn)品革新能力是競爭力的重要組成部分
三、開關(guān)電源產(chǎn)品多方面關(guān)鍵技術(shù)尚待突破
第六節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展趨勢研究
第三章 2007-2008年中國開關(guān)電源市場總體狀況分析
第一節(jié) 我國開關(guān)電源市場運行現(xiàn)狀分析
一、開關(guān)電源行業(yè)和市場特點
二、開關(guān)電源生產(chǎn)量和銷售量
三、開關(guān)電源的應(yīng)用結(jié)構(gòu)
四、國內(nèi)市場總需求量和產(chǎn)銷平衡狀況
第二節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)市場需求情況
二、計算機行業(yè)對開關(guān)電源的配套采購需求情況
三、通信行業(yè)對開關(guān)電源的配套采購需求情況
第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)市場特征分析
一、市場結(jié)構(gòu)
二、需求特征
三、產(chǎn)業(yè)布局
四、市場集中度
五、價值鏈分析
第四節(jié) 我國開關(guān)電源產(chǎn)品市場價格分析
一、價格消費特征分析
二、主要品牌產(chǎn)品價位分析
三、價格與成本的關(guān)系分析
四、如何分析競爭對手的價格策略
五、價格仍將在競爭中占重要地位
六、品牌戰(zhàn)略
第四章 2008-2012年中國開關(guān)電源市場供銷分析預測
第一節(jié) 我國開關(guān)電源的生產(chǎn)分析
一、行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模高速增長
二、產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布情況
二、優(yōu)勢企業(yè)加速擴能,產(chǎn)業(yè)集中度提高
四、0EM與0DM生產(chǎn)
五、行業(yè)生產(chǎn)所面臨的幾個問題
六、未來幾年行業(yè)產(chǎn)量變化趨勢
第二節(jié) 主要企業(yè)開關(guān)電源產(chǎn)品供銷調(diào)查分析
一、計算機電源
二、消費電子電源
三、通信電源
第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)進出口分析
一、我國開關(guān)電源出口及增長情況
二、主要海外市場分布情況
三、經(jīng)營海外市場的主要品牌
第五章 開關(guān)電源應(yīng)用市場分析
第一節(jié) PC機市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢
第二節(jié) 通信產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢
第三節(jié) 家用電子產(chǎn)品市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢
一、彩電
二、DVD
三、數(shù)字電視機頂盒
第六章 2007-2008年中國開關(guān)電源市場競爭格局分析
第一節(jié) 開關(guān)電源市場競爭格局
一、開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)鏈分析
二、當前市場競爭格局
第二節(jié) 開關(guān)電源行業(yè)品牌分析
一、品牌總體情況
二、品牌傳播
三、品牌美譽度
四、代理商對開關(guān)電源品牌的選擇情況
五、主要城市市場對主要開關(guān)電源品牌的認知水平
第三節(jié) 開關(guān)電源市場競爭態(tài)勢及未來展望
第七章 優(yōu)勢企業(yè)運營與競爭力分析
第一節(jié) 國營金陽器材廠
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第二節(jié) 中達電通股份有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第三節(jié) 合肥華耀電子工業(yè)有限公司
一、企業(yè)基本概況
二經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第四節(jié) 無錫聯(lián)美蘭達電子有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第五節(jié) 廈門富士電氣化學有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第六節(jié) 廈門臺和電子有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第七節(jié) 福州山昌電子有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第八節(jié) 深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司
一、企業(yè)基本概況
三、企業(yè)核心競爭力分析
第九節(jié) 中國長城計算機深圳股份有限公司
一、企業(yè)基本概況
二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析
三、企業(yè)核心競爭力分析
第八章 2007年中國開關(guān)電源上下游相關(guān)行業(yè)運行分析
第一節(jié) 五金行業(yè)運行情況
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
二、市場前景預測
第二節(jié) 塑料行業(yè)運行情況
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
二、市場前景預測
第三節(jié) 變壓器行業(yè)運行情況
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
二、市場前景預測
第九章 2007-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)市場前景預測
第一節(jié) 競爭格局變化趨勢
第二節(jié) 市場供需平衡預測
第三節(jié) 產(chǎn)品價格走勢預測
第四節(jié) 產(chǎn)品發(fā)展前景展望
一、高頻大功率開關(guān)電源應(yīng)用前景廣闊
二、通信開關(guān)電源前景無限
三、單片開關(guān)電源最新應(yīng)用技術(shù)
第十章 2008-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展預測
第一節(jié)開關(guān)電源發(fā)展環(huán)境分析
第二節(jié) 產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展趨勢展望
第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展預測
第四節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)存在的問題
第十一章 2008-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)投資規(guī)劃指引
第一節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資環(huán)境分析
第二節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資潛力分析
第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資吸引力分析
第四節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)盈利水平分析
一、行業(yè)盈利驅(qū)動因素帶來的影響
二、企業(yè)實力變動趨勢
三、企業(yè)成功同核心競爭力的匹配程度
第五節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資機會與風險預警
一、投資機會分析
二、投資風險預警
第六節(jié) 我國開關(guān)電源投資策略與建議
圖表目錄部分
圖表 1 開關(guān)電源原理圖
圖表 22002-2007年消費電子市場總量及其增長變化趨勢
圖表 3我國消費電子市場主要品類的市場規(guī)模
圖表 42007年計算機行業(yè)上市公司計算機產(chǎn)品收入規(guī)模 單位:萬元
圖表 52003-2007年電信綜合價格水平下降情況
圖表 62007年電信業(yè)務(wù)收入構(gòu)成圖表 72003-2007年郵政、電信固定資產(chǎn)投資情況
圖表 8我國2000-2006年開關(guān)電源進出口差量變動
圖表 9世界開關(guān)電源需求情況
圖表 10我國2000-2006年開關(guān)電源進出口對比
圖表 11我國2000-2006年開關(guān)進出口均價變動
圖表 122001-2006年我國臺式PC銷售量及其同比增長 單位:萬臺
圖表 132001-2006年我國筆記本銷售量及其同比增長 單位:萬臺
圖表 142008-2011年世界筆記本與液晶顯示器未來需求增長預測單位:萬臺圖表 152004-2007年各月通信業(yè)務(wù)收入比較
圖表 162007年1-11月我國電信業(yè)務(wù)收入構(gòu)成圖表 172007年1-11月我國電信各項業(yè)務(wù)收入同比增長率
圖表 182006-2007年同期東、中、西部通信業(yè)務(wù)收入 單位:億元
圖表 192007年11月排名前十名省份通信業(yè)務(wù)收入情況 單位:億元
圖表 202007年1-11月我國有線機頂盒銷量構(gòu)成圖
圖表 212008年我國機頂盒市場品牌構(gòu)成圖
圖表 22國營金陽器材廠產(chǎn)量收入情況
圖表 23國營金陽器材廠盈利情況
圖表 24國營金陽器材廠資產(chǎn)負債情況
圖表 25國營金陽器材廠成本費用情況
圖表 26中達電通股份有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 27中達電通股份有限公司盈利情況
圖表 28中達電通股份有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 29中達電通股份有限公司成本費用情況
圖表 30合肥華耀電子工業(yè)有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 31合肥華耀電子工業(yè)有限公司盈利情況
圖表 32合肥華耀電子工業(yè)有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 33合肥華耀電子工業(yè)有限公司成本費用情況
圖表 34無錫聯(lián)美蘭達電子有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 35無錫聯(lián)美蘭達電子有限公司盈利情況
圖表 36無錫聯(lián)美蘭達電子有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 37無錫聯(lián)美蘭達電子有限公司成本費用情況
圖表 38廈門富士電氣化學有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 39廈門富士電氣化學有限公司盈利情況
圖表 40廈門富士電氣化學有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 41廈門富士電氣化學有限公司成本費用情況
圖表 42廈門臺和電子有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 43廈門臺和電子有限公司盈利情況
圖表 44廈門臺和電子有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 45廈門臺和電子有限公司成本費用情況
圖表 46福州山昌電子有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 47福州山昌電子有限公司盈利情況
圖表 48福州山昌電子有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 49福州山昌電子有限公司成本費用情況
圖表 50深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 51深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司盈利情況
圖表 52深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 53深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司成本費用情況
圖表 54中國長城計算機深圳股份有限公司產(chǎn)量收入情況
圖表 55中國長城計算機深圳股份有限公司盈利情況
圖表 56中國長城計算機深圳股份有限公司資產(chǎn)負債情況
圖表 57中國長城計算機深圳股份有限公司成本費用情況
圖表 582003-2008年第一季度我國GDP總量及增長情況 圖表 592008年我國宏觀經(jīng)濟主要指標預測
圖表 602003-2007年我國固定資產(chǎn)投資及其同比增長 單位:億元圖標 61略。。。
第二篇:我國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展研究
我國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展研究
一、行業(yè)近年來發(fā)展狀況
電子電源行業(yè)是中國電子信息產(chǎn)業(yè)中重要組成部份,也是具有較強國際競爭力的細分行業(yè),即使在全球金融危機沖擊下的2009年,全行業(yè)產(chǎn)值仍然達到1061億元,保持5%以上的增長率。2010年隨著國家一系列宏觀刺激政策的落實及全球經(jīng)濟趨于穩(wěn)定之后,我國電子信息產(chǎn)業(yè)很快恢復了發(fā)展勢頭,中國電源行業(yè)更是借勢而上,產(chǎn)值規(guī)模達到1172億元,增速超過10%。
開關(guān)電源是電子電源的主要大類產(chǎn)品,由于其小型化、重量輕、功率密度/轉(zhuǎn)換效率高、輸入電壓范圍廣、熱消耗較少等眾多種優(yōu)點,并得益于電子產(chǎn)品輕薄短小的需求趨勢,其發(fā)展迅速,迅速取代線性電源普及于各種電子產(chǎn)品領(lǐng)域,根據(jù)中國電源學會收集整理的數(shù)據(jù),2008年全國開關(guān)電源(主要包含消費類開關(guān)電源、工業(yè)類開關(guān)電源、通信電源、PC電源,下同)產(chǎn)值達到855億元,2009年達931億元,增長8.8%;2010年達到1027億元,增長10.3%。按開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域細分,占據(jù)全行業(yè)產(chǎn)出份額第一的是工業(yè)類開關(guān)電源,2010年達到全行業(yè)產(chǎn)值的比重為56%,居第二位的是消費類開關(guān)電源,占32%,通信開關(guān)電源占6%,PC開關(guān)電源占3%。
二、開關(guān)電源行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營特點
1、生產(chǎn)特點
同電子產(chǎn)品其結(jié)構(gòu)及電子設(shè)計均同,故對電源供應(yīng)器的要求也一樣,在設(shè)計制造時,以客戶的規(guī)格要求,作為設(shè)計及生產(chǎn)之標準。
開關(guān)電源產(chǎn)品分為標準化產(chǎn)品和非標準化產(chǎn)品,一般來說,標準化產(chǎn)品訂單批量較大,毛利較低,競爭激烈,而非標準化產(chǎn)品訂單批量較小,但毛利較高,競爭較小。標準化產(chǎn)品主要應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品中、PC電源等領(lǐng)域,而非標準的定制產(chǎn)品應(yīng)用與通信電源、新能源和工業(yè)電源等領(lǐng)域。標準化開關(guān)電源企業(yè)一般根據(jù)客戶的訂單組織生產(chǎn),企業(yè)一般不備有存貨。按訂單制造是指接到客戶定單后,在已有產(chǎn)品方案的基礎(chǔ)上修改設(shè)計、制造和裝配,或重新研發(fā)設(shè)計,最終向客戶提供定制產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。企業(yè)在接到客戶訂單后,按照訂單的具體要求,設(shè)計能夠滿足客戶特殊要求的定制化產(chǎn)品,從供應(yīng)商的選擇、原材料的要求、設(shè)計過程、制造過程以及成品交付等等都由客戶訂單決定。開關(guān)電源產(chǎn)品型號非常多,一般企業(yè)無法在每一個細分市場獲得優(yōu)勢,除電源適配器和手機充電器這種標準化產(chǎn)品競爭激烈毛利較低之外,各企業(yè)都有其主攻的細分市場,積極開拓新興領(lǐng)域,能夠獲得較好的利潤率。與大規(guī)模定制不同,定制開關(guān)電源更多的是小批量定制,為了較好的控制成本,從而迅速向顧客提供低成本、高質(zhì)量的定制產(chǎn)品,對企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)管理和采購能力提出了較高的要求,因此企業(yè)必須具備敏捷的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計能力和原材料采購能力,專門為一種產(chǎn)品設(shè)計的傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)線也將被能滿足多樣化和個性化的制造要求的柔性生產(chǎn)線替代。
2、盈利特點
開關(guān)電源生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的定位和檔次不同,其盈利模式也不同。中低端產(chǎn)品的技術(shù)含量較低,大多以取加工費為主要利潤來源。低功率、通用標準化的消費類電子產(chǎn)品配套開關(guān)電源生產(chǎn)企業(yè)眾多,以低價競爭為主,以規(guī)?;?jīng)營取勝,盈利能力較差;中高端產(chǎn)品作為高端電子產(chǎn)品、工業(yè)控制設(shè)備的配套,其對開關(guān)電源的效率、精度和可靠性要求較高,要求制造企業(yè)擁有較強的研發(fā)能力和精湛的制造水平,產(chǎn)品的附加值較高,所以中高端開關(guān)電源企業(yè)的議價能力較強,盈利能力較強。有實力的大型電源企業(yè)基本上都開始從OEM向ODM轉(zhuǎn)型,為客戶提供研發(fā)設(shè)計到加工一站式服務(wù),這些企業(yè)的品牌已經(jīng)在業(yè)內(nèi)有一定的聲譽,在產(chǎn)品質(zhì)量和研發(fā)能力方面均得到客戶認可,已經(jīng)具備對產(chǎn)品進行內(nèi)部功能設(shè)計和外觀設(shè)計的能力。
3、市場特點
由于開關(guān)電源行業(yè)以定制為主,企業(yè)的銷售與訂單緊密結(jié)合,銷售行為發(fā)生在產(chǎn)品制造之前。同時,企業(yè)也研發(fā)標準產(chǎn)品,向市場和客戶進行推廣,積極拓展電子行業(yè)客戶,展示公司研發(fā)設(shè)計能力、生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量管理能力成為銷售的重要手段。目前,開關(guān)電源行業(yè)拓展銷售渠道的方式主要有參加行業(yè)展會、在專業(yè)平面媒體和行業(yè)網(wǎng)站推廣以及客戶相互推薦等,而擁有優(yōu)質(zhì)的客戶資源是企業(yè)實力最直接的體現(xiàn)。
三、開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展趨勢分析
1、開關(guān)電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢
A、綠色化
綠色化的開關(guān)電源產(chǎn)品將得到廣泛應(yīng)用。綠色開關(guān)電源產(chǎn)品具體是指顯著的節(jié)省電能和不對用電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生污染。21世紀的節(jié)點和環(huán)保要求,將使多種智能開關(guān)電源技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,使電源供給結(jié)構(gòu)由集中式向分布式發(fā)展。
B、小型化
小型的高頻開關(guān)電源及其技術(shù)成為現(xiàn)代供電系統(tǒng)的主流。電源的小型化、減輕重量對便攜式電子設(shè)備(如移動電話,數(shù)字相機等)尤為重要。因此,提高開關(guān)電源的功率密度和電源轉(zhuǎn)換效率,使之小型化、輕量化、是人們不斷努力追求的目標。高頻化、軟開關(guān)技術(shù)作為電源小型化的主要技術(shù)手段之一,近年來是國際電力電子界研究的熱點之一。
C、數(shù)字化
數(shù)字化電源將開關(guān)電源的高效與數(shù)字芯片的智能控制相結(jié)合,并運用適當算法對電壓、電流進行調(diào)整。數(shù)字電源與模擬電源相比,對電流檢測誤差可以進行精確的數(shù)字校正,電壓檢測更精確;可以實現(xiàn)快速,靈活的控制設(shè)計。
D、集成化
為了提高系統(tǒng)的可靠性,整機廠家與元器件廠家合作開發(fā)“用戶專用”功率模塊成為一種趨勢。也就是將一臺整機的幾乎所有硬件都已芯片的形式安裝到一個模塊中,使大量元器
件之間不再有傳統(tǒng)的引線相連,把寄生參數(shù)降到最小,從而把電源元器件和功率器件承受的電應(yīng)力降至最低,達到提高系統(tǒng)設(shè)備可靠性的目的。
2、開關(guān)電源市場前景預測
中國電源學會及ICTresearch預測,2011年中國電源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將增長至1304億元,較2010年增長11.26%,2015年中國電源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到2156億元,2011-2015年年均復合增長13.39%。
而隨著電源逐漸向小型化、薄型化、輕量化、高頻化方向發(fā)展,可以預計未來具有輕、薄、小以及高頻開關(guān)電源產(chǎn)值增長將高于整個電源行業(yè)產(chǎn)值增長。中國電源學會預計到2011年,全國開關(guān)電源產(chǎn)值將達到1280億元,2015年我國開關(guān)電源產(chǎn)值將達到1875億元。
四、我國國內(nèi)開關(guān)電源企業(yè)競爭狀況及主要廠家經(jīng)營情況
電源產(chǎn)品種類較多,應(yīng)用領(lǐng)域較廣,在各細分領(lǐng)域都有規(guī)模和水平參差不齊的企業(yè)競爭。Eaton、艾默生、施耐德集團、臺達電子等電源巨頭企業(yè)作為UPS電源、工業(yè)電源和PC電源行業(yè)的標桿企業(yè),在相應(yīng)的市場領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先地位,其知名度、規(guī)模、資本和技術(shù)實力以及及品質(zhì)控制能力都遠超國內(nèi)電源企業(yè)。近年來,隨著國際制造業(yè)的轉(zhuǎn)移以及國內(nèi)企業(yè)制造、研發(fā)經(jīng)驗的積累,國內(nèi)逐步在一些消費類開關(guān)電源、臺式PC電源細分市場領(lǐng)域取得一定突破,成長了一批擁有一定競爭優(yōu)勢的電源企業(yè),例臺長城計算機公司下屬的電源制造事業(yè)部已成為國內(nèi)臺式PC電源龍頭。但由于電源應(yīng)用行業(yè)的廣泛性,造成了一定的市場區(qū)隔,市場總體集中度不高,業(yè)內(nèi)中國企業(yè)以小型企業(yè)為主,截止到2011年10月,入選中國電子元件行業(yè)協(xié)會信息中心評選的2010年(第23屆)中國電子元件百強企業(yè)中目前還沒有一家主營開關(guān)電源的企業(yè)成為上市公司。國內(nèi)在開關(guān)電源行業(yè)較有代表性的廠商(除長城計算機以外)主要有如下幾家:
五、開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展策略建議
1、產(chǎn)品
“十二五”期間,隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,企業(yè)信息化力度的加大,定制電源產(chǎn)品的市場將會持續(xù)穩(wěn)定增長,但廠商只有把定制電源產(chǎn)品與行業(yè)客戶業(yè)務(wù)的全面融合才能為客戶創(chuàng)造更高的價值,進而讓客戶愿意為定制電源的產(chǎn)品支付更高的費用。
綠色節(jié)能是未來定制電源產(chǎn)品的發(fā)展重點。未來,定制電源不再只是單一的提供產(chǎn)品,而是應(yīng)對廠商需求提供更加完善的管理解決方案,整體產(chǎn)品制造商的新需求對整體電源解決方案提出越來越高的要求。定制電源企業(yè)如何在風險中抓住機遇,提高品牌競爭力,在挑戰(zhàn)和競爭中贏得用戶的信賴主要取決于其提供的整體解決方案是否能與用戶業(yè)務(wù)需求全面融合。
2、服務(wù)
未來會有越來越多的整體產(chǎn)品生產(chǎn)廠商把定制電源業(yè)務(wù)外包出去,利用外部優(yōu)秀的專業(yè)化團隊承接其業(yè)務(wù),從而專注核心業(yè)務(wù),達到降低成本、提高效率、增強企業(yè)核心競爭力和對外環(huán)節(jié)應(yīng)變能力。在該趨勢下,將會有更多的OEM/ODM廠商把服務(wù)作為自己的競爭力。隨
著信息交流速度的加快,市場上產(chǎn)品的價格趨于公開,電源制作企業(yè)若想獲得廠商的訂單,就需要提供有價值的增值服務(wù)。設(shè)計服務(wù)是最平板電視電源最重要的增值服務(wù)之一,尤其是為客戶提供實際的解決方案,在行業(yè)技術(shù)要求比較強的定制電源制造業(yè),從OEM到ODM在價值鏈上增加了設(shè)計環(huán)節(jié),向產(chǎn)業(yè)鏈上游延伸,逐步占領(lǐng)高端增值環(huán)節(jié)。良好的設(shè)計能力和快速響應(yīng)的物流會成為贏得客戶的關(guān)鍵。
此外,加速訂單交期處理速度,以及售后品質(zhì)服務(wù),貼近并協(xié)助客戶解決問題,提高技術(shù)服務(wù)的專業(yè)度。掌握主要客戶的專案開發(fā)進度,強化技術(shù)服務(wù)支援速度及新產(chǎn)品開發(fā)速度。加強外包產(chǎn)品品質(zhì)的輔助管控??s短主導型新產(chǎn)品的方案開發(fā)時間,都是未來廠商優(yōu)質(zhì)服務(wù)的體現(xiàn)。
3、營銷
由于整體產(chǎn)品制造商多是國內(nèi)的大型企業(yè)以及跨國企業(yè),都要進行跨國的經(jīng)營和銷售,因此,電源制造商在充分競爭的環(huán)境下,為了快速反應(yīng)市場需求的變化及降低運營成本,需要具有全球運營的管理模式,即時、完整,在最低成本,彈性生產(chǎn)與快速交貨的目標下,滿足客戶品質(zhì)、價格、交貨時間與地點上的需求。同時,定期進行市場價格比較分析,保證自己產(chǎn)品在性能和價格上的優(yōu)勢,積極參與新產(chǎn)品開發(fā),為整機制造商提供相關(guān)支持。來自互聯(lián)網(wǎng)
第三篇:開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
從我國開關(guān)電源的發(fā)展過程可以了解國際開關(guān)電源發(fā)展的一個側(cè)面,雖然一般說來,我國技術(shù)發(fā)展水平與國際先進水平平均有5~10年差距。70年代起,我同在黑白電視機,中小型計算機中開始應(yīng)用5V,20-200A,20kHZ AC- DC開關(guān)電源。80年代進入大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用階段,并開發(fā)研究0.5~5MHz準諧振型軟開關(guān)電源。80年代中,我國通信(如程注交換機)電源在AC-DC及DC-DC開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中所六比重還比較低。80年代末我國通信電源大規(guī)模更新?lián)Q代,傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓-整流電源和晶閘管(Thyristor,原稱可控硅元件)相控穩(wěn)壓電源為大功率(48V,6kw)AC-DC開關(guān)電源(通信系統(tǒng)中常稱為開關(guān)型整流器SMR)所持代;并開始在辦公室自動化設(shè)備中得到應(yīng)用。工業(yè)應(yīng)用方面,在鍋爐火焰控制,繼電保護,激光,彩色TV,離子管燈絲發(fā)射電流調(diào)節(jié),離子注射機,鹵鎢燈控制等系統(tǒng)中均有應(yīng)用。
90年代我國又研制開發(fā)了一批新型專用非關(guān)電源,典型例子如下: 1.衛(wèi)星開關(guān)電源。東方紅三號通信衛(wèi)星、風云一號、二號氣象衛(wèi)星均應(yīng)用了開關(guān)電源。特點是:多路輸出,不可維修性,要求長期不改變性能,設(shè)置冗余模塊,可靠性高,EMC 滿足空間環(huán)境條件,高效,輕小。2遠程火箭控制系統(tǒng)的DC-DC開關(guān)電源,要求發(fā)射過程中高度可靠。3 1000kW牽引變流器4500V/1200A GTO門控250W開關(guān)電源。4 40kW固體脈沖激光器的軟開關(guān)電源。用4臺10kw全橋多諧振ZVS變換器并聯(lián)。5.焊機用雙IGBT管正激車電壓轉(zhuǎn)換一脈定調(diào)制(ZVT-PWM)軟開關(guān)電源。輸出20kW,500A,開關(guān)頻率40kHZ,效率92%。特點是負載大范圍變化頻繁,工作環(huán)境惡劣。要求電源沖擊電流小,動態(tài)特性好,無過沖,負載個影響軟開關(guān)性質(zhì)。6.變電所在流操作系統(tǒng)開關(guān)電源。供繼電保護和自動裝置及蓄電池充電用。代替晶閘管調(diào)壓系統(tǒng),輸出10A,180~286V。主開關(guān)管用IGBT或功率MOSFET。
7.單相和三相高功率因數(shù)整流器(有源功率同數(shù)校正器)。
可以看出20一30年中,我國開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)性能有很大進展,這與因家基礎(chǔ)工業(yè)和國力增強有密切關(guān)系,也和國際先進開關(guān)電源技術(shù)影響有關(guān)。充分顯示了中國電源技術(shù)人員的聰明才智和艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神。90年代,中小型(500W以下)AC-DC和DC-DC開關(guān)電源的特點是:高頻化(開關(guān)頻率達300-400kHZ)以達到高功率密度,體小量輕;力求高效和高可靠;低成本;低輸出電壓(≤3V;AC輸入端高功率同數(shù)等。在今后5年內(nèi)仍然將沿這些方向發(fā)展。
主要技術(shù)標志從技術(shù)上看,幾十年來推動開關(guān)電源性能和技術(shù)水平不斷提高的本要標志是:
1.新型高頻功率半導體器件的開發(fā)使實現(xiàn)開關(guān)電源高頻化有了可能。如功率MOSFET和IGBT已完全可代替功率晶體管和晶閘管,從而使中小型開關(guān)電源下作頻率可達到400kHZ(AC-DC)和1MHZ(DC-DC)的水平。超快恢復功率二極管,MOSF ET問步整流技術(shù)的開發(fā)也為高效低電壓輸出(例如3V)開關(guān)電源的研制有了可能?,F(xiàn)正在探索研制耐高溫的高性能碳化磚功率來導體器件。
2.軟開關(guān)技術(shù)使高效率高頻開關(guān)變換器的實現(xiàn)有了可能。PWM開關(guān)電源按硬開關(guān)模式工作(開/關(guān)過程中電壓卜降/上升和電流上升/下降波形有交疊),因而開關(guān)損耗大。開關(guān)電源高頻化可以縮小體積重量,但開關(guān)損耗卻更大了(功耗與頻率成正比)。為此必須研究開關(guān)電比/電流波形個交更的技術(shù),即所謂零電壓(ZVS)/本電流(ZCS)開關(guān)技術(shù),或稱軟開關(guān)技術(shù)(相對于PWM硬開關(guān)技術(shù)而言),小功率軟開關(guān)電源效率可提高到80一85%。70年代諧報開關(guān)電源奠定了軟開關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)。以后新的軟開關(guān)技術(shù)不斷涌現(xiàn),如準諧振(80年代中)全橋移相ZVS-PWM,恒頻ZVS-PWM/ZCS-PWM(80年代末)ZVS -PWM有源鉗位;ZVT-PWM/ZCT-PWM(90年代初)全橋移相 ZV-ZCS-PWM(90年代中)等。我國已將最新軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用于6Kw通信電源中,效率達93%。
3.控制技術(shù)研究的進展。如電流型控制及多環(huán)控制,電荷控制,一周期控制,功率因數(shù)控制,DSP控制;及相應(yīng)專用集成控制芯片的研制成功等,使開關(guān)電源動態(tài)性能有很大提高,電路也大幅度簡化。
4.有源功率團數(shù)校正技術(shù)(APFC)的開發(fā),提高了AC-DC開關(guān)電源功率因數(shù)。由于輸入端有整流一電容元件,AC-DC開關(guān)電源及一大類整流電源供電的電子設(shè)備(如逆變器,UPS)等的電網(wǎng)測功率團數(shù)僅為0.65,80年代用APFC技術(shù)后可提高到0.95 ~0.99,既治理了電網(wǎng)的諧波“污染”,又提高了開關(guān)電源的整體效率。單相APFC是DC -DC開關(guān)變換器拓撲和功率因數(shù)控制技術(shù)的具體應(yīng)用,而三相APFC則是三相PWM整流開關(guān)拓撲和控制技術(shù)的結(jié)合。
5.磁性元件新型磁材料和新型變壓器的開發(fā)。如集成磁路,平面型磁心,超薄型(Low profile)變壓器;以及新型變壓器如壓電式,無磁心印制電路(PCB)變壓器等,使開關(guān)電源的尺寸重量都可減少許多。
6.新型電容器和EMI濾波器技術(shù)的進步,使開關(guān)電源小型化并提高了EMC性能。
7.微處理器監(jiān)控和開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)部通信技術(shù)的應(yīng)用,提高了電源系統(tǒng)的可靠性。90年代末又提出了新型開關(guān)電源的研制開發(fā),這也是新世紀開關(guān)電源的發(fā)展遠景。如:用一級AC-DC開關(guān)變換器實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流,并具有功率因數(shù)校正功能,稱為單管單級(SingleSwitch Single Stage)或4S高功率因數(shù)AC-DC開關(guān)變換器;輸出1V,50A的低電壓大電流DC-DC變換器,又稱電壓調(diào)節(jié)模塊VRM,以適應(yīng)下一代超快速微處理器供電的需求;多通道(Multi-Channel或Multi-Phase)DC-DC開關(guān)變換器;網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(Server)的開關(guān)電源刊可攜帶式電子設(shè)備的高頻開關(guān)電源等。
第四篇:中國工業(yè)用開關(guān)電源分析
中國工業(yè)用開關(guān)電源分析——朝陽電源
中國工業(yè)用開關(guān)電源市場發(fā)展分析根據(jù)北京捷孚聯(lián)合咨詢有限公司(JFUnited)最新調(diào)查報告《2007中國工業(yè)用開關(guān)電源市場調(diào)查報告》數(shù)據(jù)顯示,2006年中國工業(yè)用開關(guān)電源市場規(guī)模在6.7億元;從產(chǎn)品安裝方式分類來看,2006年工業(yè)領(lǐng)域平板式開關(guān)電源和導軌式開關(guān)電源產(chǎn)品分別占市場總規(guī)模的66%和34%;從應(yīng)用領(lǐng)域分類來看,機械、電力和鐵路三大領(lǐng)域占工業(yè)領(lǐng)域開關(guān)電源市場的90%,其中機械和電力兩大領(lǐng)域就占市場總體規(guī)模的80%。根據(jù)JFUnited調(diào)查報告資料顯示,在2001-2006年間,占國內(nèi)工業(yè)開關(guān)電源主要份額的廠商,比如朝陽、銘緯、衡孚等主要廠商的增長率平均在15%-30%之間,但從整個行業(yè)來看,工業(yè)開關(guān)電源并沒有達到預期的增長率,而工業(yè)開關(guān)電源的市場增長率要遠低于在通信及家電、計算機領(lǐng)域,2001-2006年工業(yè)電源增長率僅保持在10%-15%的增長區(qū)間。另外,JFUnited調(diào)查報告指出,國內(nèi)工業(yè)開關(guān)電源在2005-2006年市場整體增長速度均略超過30%,并對2007年工業(yè)開關(guān)電源市場的發(fā)展持樂觀態(tài)度。隨著導軌式開關(guān)電源及模塊開關(guān)電源的快速發(fā)展,以及新技術(shù)的出現(xiàn),國內(nèi)的開關(guān)電源市場格局將會有所變化,而國內(nèi)外重要開關(guān)電源廠商將預期增長率鎖定在20%上下,JFUnited認為工業(yè)用平板式開關(guān)電源未來發(fā)展速度將保持在20%左右,中國工業(yè)開關(guān)電源的增長速度及發(fā)展水平遠低于日本、美國、歐洲等地。目前國外公司如ABB、歐姆龍、西門子、菲尼克斯等主要以生產(chǎn)銷售導軌式產(chǎn)品為主,而國內(nèi)代表性公司如朝陽、銘緯(臺資)、衡孚、德創(chuàng)、三基等主要以生產(chǎn)平板式開關(guān)電源為主。另外,國外公司中除電盛蘭達等少數(shù)開關(guān)電源企業(yè)在大陸有設(shè)立工廠以外,大部分以進口形式在大陸銷售,在營銷模式上,工業(yè)開關(guān)電源企業(yè)呈現(xiàn)出代理和直銷兩種并存的模式。調(diào)查報告資料顯示,工業(yè)用開關(guān)電源主力企業(yè)市場規(guī)模表現(xiàn)中,前四名只有朝陽一家國內(nèi)企業(yè),而其它三家均為外資(含臺資)企業(yè),并且朝陽比其它三個企業(yè)的優(yōu)勢并不明顯,而國內(nèi)其它企業(yè)大多保持在中等水平。行業(yè)銷售規(guī)模前四位朝陽、電盛蘭達、銘緯、歐姆龍四家企業(yè)市場份額目前占到整個工業(yè)用開關(guān)電源市場份額的48%,這說明工業(yè)用開關(guān)電源行業(yè)市場集中度已經(jīng)比較高,市場發(fā)展正超著成熟水平發(fā)展。前十名企業(yè)中,國內(nèi)企業(yè)的總量與外資企業(yè)的總量比為1:1.5。從中可以看出,目前在國內(nèi)工業(yè)開關(guān)電源市場國內(nèi)企業(yè)很大程度上落后于外資企業(yè)。在各廠商工業(yè)開關(guān)電源價格表現(xiàn)上,JFUnited報告指出,類似規(guī)格(同一功率和輸出電壓)不同廠商的價格水平差異很大,差距在幾倍到十幾倍不等;另外,同一公司由于認證數(shù)量和類型的差異,同一規(guī)格的產(chǎn)品價格也會有很大的差異,或者同一公司由于產(chǎn)品應(yīng)用場合的定位不同導致價格的巨大差異,如朝陽軍品級開關(guān)電源分別是工業(yè)級和商業(yè)級開關(guān)電源1.5-3倍的價差。JFUnited在調(diào)查報告中對未來國內(nèi)工業(yè)用開關(guān)電源行業(yè)關(guān)鍵競爭因素分析中指出,國內(nèi)從事工業(yè)開關(guān)電源的企業(yè),從整體上來講與國外企業(yè)還存在差距,產(chǎn)品的規(guī)模以及產(chǎn)品種類不可能兼顧所有工業(yè)領(lǐng)域,優(yōu)勢集中在自身擅長的領(lǐng)域,比如無錫宇峰重點在電力行業(yè),隨著國際企業(yè)從高端市場向中端市場的延伸,加大對國內(nèi)企業(yè)的沖擊力,使得國內(nèi)企業(yè)保住現(xiàn)有的陣地成為首要任務(wù),因此,能否進一步市場細分,加大優(yōu)勢領(lǐng)域的資源組合,成為國內(nèi)企業(yè)今后發(fā)展的最大挑戰(zhàn)。隨著電盛蘭達、歐姆龍等國際工業(yè)電源巨頭實施中國本地化發(fā)展策略,并不斷兼并和重組國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè),使工業(yè)開關(guān)電源產(chǎn)品在華推廣及成本戰(zhàn)略凸顯優(yōu)勢,未來不僅對于國內(nèi)企業(yè)有相當影響,也會進一步強占其它中高端領(lǐng)域外資品牌的市場份額。從工業(yè)開關(guān)電源細分市場來看,電力、鐵路、軍工、航空等領(lǐng)域,目前主要由少部分供應(yīng)商壟斷,短期內(nèi)這樣市場特點不會很大變化,而對于工控領(lǐng)域來講,涉及產(chǎn)品及環(huán)境比較復雜,各供應(yīng)商都有不同比例的涉及,未來隨著各家供應(yīng)商的技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展,市場份額可能會出現(xiàn)較大變化,行業(yè)發(fā)展水平的好壞對于行業(yè)企業(yè)發(fā)展的尤為重要,隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域,程控交換機、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源,另外開關(guān)電源又表現(xiàn)出替代線形及相控電源趨勢,未來發(fā)展空間是否將會達到或者超過預期水平,將決定工業(yè)開關(guān)電源各企業(yè)的發(fā)展速度及未來走勢。目前國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品品質(zhì)和技術(shù)上還不能和國外企業(yè)想媲美,但由于中國廉價的勞動力和原材料,中國的產(chǎn)品價格上占有十分大的優(yōu)勢。這使得國內(nèi)小的民營企業(yè)總體規(guī)模還占有20%的規(guī)模,短期內(nèi)價格及成本因素仍然為國內(nèi)競爭的最主要因素之一。國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)相比輸在工藝,國內(nèi)開關(guān)電源企業(yè)在規(guī)模和產(chǎn)值方面與國外企業(yè)相比水平相當。也掌握了一些獨立的技術(shù)工藝,但主要是在小型器件產(chǎn)品上。但在大型器件芯片技術(shù)上還依靠國外技術(shù),雖然在珠三角地區(qū)盡管有大批的臺資和日資企業(yè)建立了生產(chǎn)線,但主要芯片技術(shù)還是外資控制。在未來的競爭中,獨立工
藝技術(shù)是開關(guān)電源企業(yè)掌握和擴展市場的關(guān)鍵。JFUnited在調(diào)查報告中最后指出,國內(nèi)開關(guān)電源企業(yè)在也業(yè)務(wù)開拓能力上與外資企業(yè)存在差距。大多數(shù)外部渠道資源匱乏,只能等待客戶上門,而歐美企業(yè)的需求信息掌握比較全面及時,渠道網(wǎng)絡(luò)豐富,使市場開拓能力遠強于國內(nèi),另外,國內(nèi)企業(yè)與外資企業(yè)相比,普遍存在服務(wù)意識不強,不注重客源關(guān)系維系的現(xiàn)象。甚至有些小企業(yè)過于追求經(jīng)濟效益,而忽略了企業(yè)的相關(guān)服務(wù),例如產(chǎn)品質(zhì)量保證和售后服務(wù)、企業(yè)應(yīng)該承擔的社會責任等。這樣的結(jié)果最終必然是企業(yè)客戶投訴越來越多,最后被市場淘汰。在未來的競爭中,市場開拓能力及服務(wù)意識的提高也是企業(yè)發(fā)展的重要因素。
第五篇:開關(guān)電源工作頻率的原理分析
開關(guān)電源工作頻率的原理分析
一、開關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢
第一節(jié)
高頻開關(guān)電源電路原理
高頻開關(guān)電源由以下幾個部分組成:
圖12-1
(一)主電路
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程,包括:
1、輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾,同時也阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
2、整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級變換。
3、逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波:根據(jù)負載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
(二)控制電路
一方面從輸出端取樣,經(jīng)與設(shè)定標準進行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達到輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護電路鑒別,提供控制電路對整機進行各種保護措施。
(三)檢測電路
除了提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)外,還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。
(四)輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
第二節(jié)
開關(guān)控制穩(wěn)壓原理
圖12-2 開關(guān)K以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開關(guān)K接通時,輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負載RL,在整個開關(guān)接通期間,電源E向負載提供能量;當開關(guān)K斷開時,輸入電源E便中斷了能量的提供??梢?,輸入電源向負載提供能量是斷續(xù)的,為使負載能得到連續(xù)的能量提供,開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置,在開關(guān)接通時將一部份能量儲存起來,在開關(guān)斷開時,向負載釋放。圖中,由電感L、電容C2和二極管D組成的電路,就具有這種功能。電感L用以儲存能量,在開關(guān)斷開時,儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載,使負載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量,因二極管D使負載電流連續(xù)不斷,所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示:
EAB=TON/T*E
式中TON為開關(guān)每次接通的時間,T為開關(guān)通斷的工作周期(即開關(guān)接通時間TON和關(guān)斷時間TOFF之和)。
由式可知,改變開關(guān)接通時間和工作周期的比例,AB間電壓的平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時間比率控制”(Time Ratio Control,縮寫為TRC)。
按TRC控制原理,有三種方式:
(一)、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,縮寫為PWM)
開關(guān)周期恒定,通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。
(二)、脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM)
導通脈沖寬度恒定,通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。
(三)混合調(diào)制
導通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。
第三節(jié)開關(guān)電源的發(fā)展和趨勢
1955年美國羅耶(GH.Roger)發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器,是實現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端,1957年美國查賽(Jen Sen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器,1964年美國科學家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)想,這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了1969年由于大功率硅晶體管的耐壓提高,二極管反向恢復時間的縮短等元器件改善,終于做成了25千赫的開關(guān)電源。
目前,開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用于以電子計算機為主導的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備,是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。目前市場上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz電源,雖已實用化,但其頻率有待進一步提高。要提高開關(guān)頻率,就要減少開關(guān)損耗,而要減少開關(guān)損耗,就需要有高速開關(guān)元器件。然而,開關(guān)速度提高后,會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。這樣,不僅會影響周圍電子設(shè)備,還會大大降低電源本身的可靠性。其中,為防止隨開關(guān)啟-閉所發(fā)生的電壓浪涌,可采用R-C或L-C緩沖器,而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。不過,對1MHz以上的高頻,要采用諧振電路,以使開關(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開關(guān)損耗,同時也可控制浪涌的發(fā)生。這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān)。目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍,因為采用這種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式。當前,世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實用化研究。
二、開關(guān)電源與電流檢測電路
1、功率開關(guān)電路的電路拓撲分為電流模式控制和電壓模式控制。電流模式控制具有動態(tài)反應(yīng)快、補償電路簡化、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等優(yōu)點,因而取得越來越廣泛的應(yīng)用。而在電流模式的控制電路中,需要準確、高效地測量電流值,故電流檢測電路的實現(xiàn)就成為一個重要的問題。
本節(jié)介紹了電流檢測電路的實現(xiàn)方法,并探討在電流檢測中常遇見的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問題,最后用實驗結(jié)果分析了升壓電路中電流檢測方法。
2、電流檢測電路的實現(xiàn)
在電流環(huán)的控制電路中,電流放大器通常選擇較大的增益,其好處是可以選擇一個較小的電阻來獲得足夠的檢測電壓,而檢測電阻小損耗也小。
電流檢測電路的實現(xiàn)方法主要有兩類:電阻檢測(resistivesensing)和電流互感器(currentsensetransformer)檢測。
電阻檢測有兩種,如圖12-
3、圖12-4所示。
圖12-3
圖12-4
當使用圖1直接檢測開關(guān)管的電流時還必須在檢測電阻RS旁并聯(lián)一個小RC濾波電路,如圖12-5所示。因為當開關(guān)管斷開時集電極電容放電,在電流檢測電阻上產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰,此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定,從而使PWM電路出錯。
但是在實際電路設(shè)計時,特別在設(shè)計大功率、大電流電路時采用電阻檢測的方法并不理想,因為檢測電阻損耗大,達數(shù)瓦,甚至十幾瓦;而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那么小的電阻。
實際上在大功率電路中實用的是電流互感器檢測,如圖4所示。電流互感器檢測在保持良好波形的同時還具有較寬的帶寬,電流互感器還提供了電氣隔離,并且檢測電流小損耗也小,檢測電阻可選用稍大的值,如一二十歐的電阻。電流互感器將整個瞬態(tài)電流,包括直流分量耦合到副邊的檢測電阻上進行測量,但同時也要求電流脈沖每次過零時磁芯能正常復位,尤其在平均電流模式控制中,電流互感器檢測更加適用,因為平均電流模式控制中被檢測的脈沖電流在每個開關(guān)周期中都回零。
圖12-5
為了使電流互感器完全地磁復位,就需要給磁芯提供大小相等方向相反的伏秒積。在多數(shù)控制電路拓撲中,電流過零時占空比接近100%,所以電流過零時磁復位時間在開關(guān)周期中只占很小的比例。要在很短的時間內(nèi)復位磁芯,常需在電流互感器上加一個很大的反向偏壓,所以在設(shè)計電流互感器電路時應(yīng)使用高耐壓的二極管耦合在電流互感器副邊和檢測電阻之間。
3、防止電流檢測電路飽和的方法
如果電流互感器的磁芯不能復位,將導致磁芯飽和。電流互感器飽和是一個很嚴重的問題,首先是不能正確測量電流值,從而不能進行有效的電流控制;其次使電流誤差放大器總是“認為”電流值小于設(shè)定值,這將使電流誤差放大器過補償,導致電流波形失真。
電流互感器檢測最適合應(yīng)用在對稱的電路,如推挽電路、全橋電路中。對于單端電路,特別是升壓電路,會產(chǎn)生一些我們必須關(guān)注的問題。對于升壓電路,電感電流就是輸入電流,那么在電流連續(xù)工作方式時,不管充電還是放電,電感電流總是大于零,即在直流值上疊加一個充放電的波形。因此電流互感器不能用于直接測量升壓電路的輸入電流,因為電感電流不能回零而使直流值“丟失”了;并且電流互感器因不能磁復位而飽和,從而失去過流保護功能,輸出產(chǎn)生過壓等。在降壓電路中也存在同樣的問題,電流互感器不能用于直接測量輸出電流。
圖12-6 解決這個問題的方法是用兩個電流互感器分別測量開關(guān)電流和二極管電流,如圖12-6所示實際的電感電流是這兩個電流的合成,這樣每個電流互感器就有足夠的時間來復位了。但要注意這兩個電流互感器的匝比應(yīng)一樣,以保持檢測電阻RS上的電流對稱。
功率因數(shù)校正電路一般采用升壓電路,用雙互感器檢測,但在線電流過零時,電流互感器也特別容易飽和。因為此時的占空比約為100%,從而容易造成磁芯沒有足夠的時間復位。為此可以在外電路中采取一些措施來防止電流互感器飽和。如采用電流放大器輸出箝位來限制其輸出電壓,并進一步限制占空比小于100%,電路如圖12-7所示。設(shè)定箝位電壓的過程很簡單,在剛起動時電流放大器箝位在一個相對較低的值(大約4V),系統(tǒng)開始工作,但過零誤差很大;一旦系統(tǒng)正常工作后,箝位電壓將升高,電流互感器接近飽和,箝位電壓最多升到6.5V(低電壓大負載時)并且電流的THD在可接受的范圍內(nèi)(<10%),以限制最大占空比。設(shè)定的箝位電壓不能太低,否則將使電流過零畸變大。
如果需要更好的特性或需要運行在寬范圍,可以用圖12-8的電路,這個電路將根據(jù)線電壓反向調(diào)節(jié)箝位電壓。
圖12-7
圖12-8
每個電流脈沖都使磁芯復位以克服磁芯飽和的方法,除了改進外電路還可以改進電流檢測電路。一般利用電流檢測電路自復位,即利用磁芯中存儲的能量和電流互感器的開路阻抗在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的伏秒積來復位。但當占空比大于50%,特別是接近100%時,可能沒有足夠的時間來使磁芯復位,這時除電流放大器輸出箝位外,還可以采用強制復位電路。
圖12-9 強制磁芯復位的電路很多,如使用附加線圈或中心抽頭的線圈,但最簡單的方法是采用圖12-
9、圖12-10所示電路來強制磁芯復位。脈沖電流來時強制復位電路和自復位電路的工作沒有差別,當復位時從VCC通過Rr來的電流加入磁芯復位電流,寄生電容快速充電,副邊電壓反向,伏秒積增加,磁芯復位速度加快。如果需要得到負的檢測電壓而又不想用負電壓強制復位時則用圖12-10所示電路。
對于電流檢測電路磁芯復位還要考慮的一個因素是副邊線圈的漏電感和分布電容。為了減小損耗,一般選擇匝比較大的電流互感器,但匝比大,副邊線圈的漏電感和分布電容大。漏電感影響電流上升和下降的時間,分布電容則影響電流互感器的帶寬。并且在磁芯復位時,副邊電感和分布電容諧振,如果分布電容大,則諧振頻率低,周期長,那么在占空比大、磁芯復位時間短時,副邊線圈就沒有足夠的時間來釋放能量使磁芯復位了。所以應(yīng)盡量不選擇匝比太大的電流互感器。
圖12-10
電流互感器的下垂效應(yīng)
電流互感器副邊的脈沖電流要減去電流互感器繞組上的脈沖電壓在副邊產(chǎn)生的一個從零開始隨時間線性增長的磁化電流,才等于檢測電阻上的電流,該磁化電流的大小為:
Idroop=nUs / Ls·△t(1)
式中:US——副邊電壓
LS——副邊電感
n——Ns/Np
Δt——電流波脈寬
剛開始時副邊電流是原邊電流的n倍,但隨時間增加,磁化電流加大,副邊電流下降得很厲害,這就是電流互感器的下垂效應(yīng)。所以為了得到較大的副邊檢測電壓不應(yīng)完全靠增加檢測電阻Rs的值來實現(xiàn),也要靠減小副邊下垂效應(yīng)來增加副邊的脈沖電流,同時Rs的值大也將使磁芯復位困難。
如式(1)所示,副邊電感值越大,下垂效應(yīng)越?。辉驯仍叫?,下垂效應(yīng)也越小,但最好不要靠減少副邊的匝數(shù)來減小匝比,因為這將使副邊的電感減小了,應(yīng)在空間允許的情況下增加原邊匝數(shù)來減小匝比。
5、實驗結(jié)果
在功率因數(shù)校正電路中,使用如圖12-6所示的檢測電路,并采用如上所述防磁芯飽和及減小下垂效應(yīng)的措施,在電流互感器的變比為1∶50,副邊電感為30mH,取副邊電壓為2V,電流波脈寬為5μs時,得:
相對于十多安培的檢測電流,該電流下降效應(yīng)并不明顯。
6、結(jié)語
電流檢測在電流控制中起著重要的作用,電流檢測分為電阻檢測和電流互感器檢測。為了減少損耗,常采用電流互感器檢測。在電流互感器檢測電路的設(shè)計中,要充分考慮電路拓撲對檢測效果的影響,綜合考慮電流互感器的飽和問題和副邊電流的下垂效應(yīng),以選擇合適的磁芯復位電路、匝比和檢測電阻。