電源的發(fā)展?jié)M足最新需求

　　在功率電子行業(yè)中，嵌入 AC/DC 電源市場通常是最穩(wěn)定的市場之一。但是，現(xiàn)在有很多應用、技術、商務與管理趨勢正在對這個大而穩(wěn)定的市場產(chǎn)生共同影響，同時為它帶來機會與威脅。其中最流行的趨勢是電源瓦數(shù)正在增長，以及更加注重功率效率。

　　根據(jù) Darnell 集團最新發(fā)布的AC/DC電源報告，全球嵌入 AC/DC 電源市場將從 2006 年的 118 億美元增長到 2011 年的 148 億美元。年度增長率為 5.8%。但是，500 W 以上嵌入 AC/DC 電源的增長速度是整體市場的兩倍，雖然它的價格下降速度最快。這種轉向更高瓦數(shù)的趨勢由快速增長的應用所帶動，包括刀片服務器、以太網(wǎng)供電（PoE）以及數(shù)據(jù)存儲。




　　IBM 公司是刀片服務器市場的領先者，它正試圖通過創(chuàng)建 Blade.Org 鞏固這一領先地位。Blade.Org 是由 40 多家技術領導者組成的一個聯(lián)盟，包括 IBM、英特爾、Nortel、Force 10 Networks 等，該聯(lián)盟將開發(fā)并推進下一代刀片技術。刀片服務器正在為 AC/DC 電源創(chuàng)造各種機會，預計它們將從 2006 年占服務器電源市場的 14% 增長到 2011 年的 25%。

　　刀片服務器的供電問題令人關注，因為它們要求大功率的電源。典型的刀片服務器設備在一個機箱內裝有 10 臺～14 臺刀片服務器。機箱通常有多達四臺可熱插拔及 n+n 冗余的 2 kW 電源。所以，滿裝刀片服務器的機架功耗很容易超過 20 kW。

　　要跟上刀片服務器領域電源功率的增長，就必須提高電源的功率密度。在 2006 實用功率電子研討會上，來自 Delta 電子與 Astec Power 公司的發(fā)言者指出，所需的密度改進正在到來。兩家公司均認為，每立方英寸 20W 是今天高端服務器電源的基準，但到 2010 年時，由于元器件、電源結構以及熱管理方面的改進，功率密度可提高到每立方英寸 40W。

　　高端服務器并非是推高瓦數(shù)的唯一應用。不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音以及更多 Wi-Fi 接入點的部署都促進了對 PoE 需求的增長。PoE（標準為 IEEE 802.3af）可提供高達每端口 15.4W 的供電，轉化到供電設備是 12.95W 可用功率?，F(xiàn)在 48 端口交換機是很常見的設備，當結合其它數(shù)據(jù)路由功能時，所需功率超過 1 kW。鑒于 PoE 已經(jīng)推高了功率級別，一個 IEEE 工作組正在嘗試提高 PoE 的功率密度水平。IEEE 802.3at 亦稱 PoE-Plus，其目標是開發(fā)一種能將 PoE 每端口供電提高到至少 30 W 的標準。這樣，相關 PoE 電源的功率級別將至少翻一番。

　　更高功率水平的動向跨越了各種應用，同時伴隨著分布式電源架構，尤其是中間總線架構（IBA），它們增加了對機架安裝 AC/DC 前端的需求。與此需求相對應，近期市場上出現(xiàn)了很多新型前端電源。

　　C&D 技術公司的 D1U-W-1200-12-HC 可以 1U 的外形提供高達 1200 W 功率，它是該公司 1U 前端系列電源中的一員，該系列可提供高達 1600 W 功率。1200 W 版面向刀片服務器、工作站、存儲系統(tǒng)以及其它采用 12V 分布式電源架構的應用。另外，該電源的典型效率為 91%。

　　Roal 電子公司亦越來越有志于為數(shù)據(jù)通信市場提供大功率前端電源。Roal 剛推出了數(shù)控 RHPS224 前端電源，它可在 12 V 輸出時提供 1200 W 功率，而在 48V 輸出時提供 1500W。該設備帶有主動電源因數(shù)校正，采用數(shù)字多相控制技術。另外，用 I2C 總線或 CAN-Bus 提供輸出電壓、電流監(jiān)控，以及數(shù)字輸出電壓調整。Astec Power 和 Power-One 最近也推出了數(shù)控的 AC/DC 前端電源。

　　除了越來越多地使用大功率前端電源以外，這些電源還顯示出推動 AC/DC 電源市場發(fā)展的一些其它趨勢：1) 更關注電源效率；2) 轉向數(shù)字電源。

　　由于能源價格的猛升以及對溫室氣體排放的日益關注，預計 AC/DC 電源的典型效率將在今后幾年內得到提高。從管理的立場上，Energy Star、加州能源委員會以及全球的其它機構都已經(jīng)對外置電源增加了效率要求。監(jiān)管機構用外置 AC/DC 電源作突破口，因為它基本上是一種獨立的產(chǎn)品?，F(xiàn)在這些機構正在將注意力投向嵌入 AC/DC 電源。

　　Energy Star 預計將在 2007 年 1 月推出一種針對計算機的新 Energy Star 標準標簽。該規(guī)格適用于服務器、臺式 PC、工作站、臺式機服務器以及其它類似應用。預計 Energy Star 將為各種臺式機負載水平設定 80% 以上的效率，并為其它系統(tǒng)設定類似的規(guī)格。其它管理機構也會跟上。

　　即使沒有管理問題，效率也正在成為一個日益重要的因素。由于全球能源價格的上漲，很多數(shù)據(jù)中心的成本都面臨高達兩位數(shù)的增長，系統(tǒng) OEM 商不得不提供更高能效的服務器、存儲設備與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。例如，北美數(shù)據(jù)中心的電費正在飛升。高端服務器的年度平均電費為 8760 美元，而普通數(shù)據(jù)中心的電費在 2005 年上升了 20% 以上。另外，電源效率的提高可能有助于減緩向液冷方式遷移的需求。

　　在 2004 年和 2005 年，“數(shù)字電源”成為功率電子行業(yè)的一個流行的名詞。雖然大多數(shù)數(shù)字電源主要集中在 DC/DC 轉換器和穩(wěn)壓器市場上，但也能見到更多新型 AC/DC 前端數(shù)字產(chǎn)品。然而，多數(shù) OEM 感興趣的數(shù)字控制并不完全等同于他們接納的數(shù)字控制。隨著效率成為日益重要的因素，最有價值的做法是根據(jù)負載情況實現(xiàn)電源效率曲線最大化。這一目標將繼續(xù)推動創(chuàng)新，而今天的數(shù)字 AC/DC 電源更關注于輸出電壓的數(shù)字設置、輸出順序，以及各種監(jiān)控功能等類似的特性。就是說，主流嵌入 AC/DC 電源的數(shù)字化轉換仍處于初始階段。AC/DC 電源市場上很多人希望向更高效率和數(shù)控電源的轉移將有助于穩(wěn)定這個市場的價格。但是，現(xiàn)在的業(yè)務趨勢則表現(xiàn)出相反的跡象。

　　在大批量、低利潤 AC/DC 電源制造商與小批量應用制造商之間的鴻溝將繼續(xù)擴大。Delta 電子公司是嵌入 AC/DC 電源市場份額的領先者，亦在大批量、低利潤市場獲得成功，它印證了這一趨勢。2005 年間，Delta 的總體收入增長了 43%，包含嵌入 AC/DC 電源的部門以大約 39% 的增長率并駕齊驅。在一個總銷售額只有 6% 增長的行業(yè)中，這些數(shù)字尤其值得關注。
　　Delta 公司最大的優(yōu)勢之一是低定價，定價談判經(jīng)常采用材料單（BOM）加價方法。有些 OEM 商在要求電源制造商明示自己的 BOM 成本，然后 OEM 提供一個僅略高于 BOM 的定價。這種方法使價格更低，更重要的是 BOM-Plus 定價法使電源制造商幾乎沒有增加利潤的空間。

　　為了在這個日益激烈的市場中競爭，最近業(yè)內五個最大企業(yè)之中的三家之間發(fā)生了一些收購案。市場近來進入了一個兼并時期，尤其是主要的廠家。Lambda Power 在全球市場份額中排名第四，它最近被 TDK 公司收購，建立了 TDK-Lambda。全球市場排名第五位的 Artesyn 正處于被 Emerson 電子收購的過程中，后者是全球第三大電源制造商 Astec Power 的母公司。這一兼并的結果很可能會超過 Lite-ON 技術公司，從而占據(jù) AC/DC 電源市場上亞軍地位。

　　AC/DC 電源市場上的聯(lián)合趨勢包括主要廠家的兼并、價格下滑，以及轉向更高功能和更高效率的電源，它們將在今后數(shù)年內為這個未來穩(wěn)定的市場帶來生氣。