工業(yè)開關(guān)電源需求兩極發(fā)展，五大陣營(yíng)各出奇招

　　如今，開關(guān)電源已經(jīng)成為一個(gè)重要的基礎(chǔ)的產(chǎn)品。在中國(guó)，工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)集中度較高，行業(yè)前10家企業(yè)所占市場(chǎng)份額高達(dá)76.1%。其中，兩家公司的市場(chǎng)占有率最高的，有明緯和西門子。目前工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)中平板開關(guān)電源、導(dǎo)軌開關(guān)電源領(lǐng)域的代表性企業(yè)，成為工業(yè)開關(guān)電源企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心。工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)需求兩極化明顯，高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品需求量均較大，而中端產(chǎn)品需求較低。

　　根據(jù)各企業(yè)的市場(chǎng)份額及產(chǎn)品檔次，工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)可分成5大競(jìng)爭(zhēng)陣營(yíng)：

　　第一陣營(yíng)：目前只有明緯一家，產(chǎn)品定位于中低端市場(chǎng)，開關(guān)電源的市場(chǎng)份額超過21.4%；明緯增速較低，市場(chǎng)份額有所縮小。

　　第二陣營(yíng)：主要包括西門子、菲尼克斯和朝陽，產(chǎn)品主要定位于高端市場(chǎng)。3家企業(yè)占開關(guān)電源整體市場(chǎng)的24.2%。其中，西門子、菲尼克斯是自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，電源產(chǎn)品與其自動(dòng)化產(chǎn)品連帶銷售的優(yōu)勢(shì)比較明顯；朝陽以定制業(yè)務(wù)為主，在軌道交通領(lǐng)域有比較高的市場(chǎng)占有率。朝陽增長(zhǎng)速度有所降低，西門子和菲尼克斯的增速要高于行業(yè)整體增速。

　　第三陣營(yíng)：主要包括LAMBDA、德創(chuàng)、歐姆龍、衡孚和創(chuàng)聯(lián)，產(chǎn)品主要定位于中端至低端市場(chǎng)，5家企業(yè)占 開關(guān)電源整體市場(chǎng)的29.8%。其中，LAMBDA為全球開關(guān)電源最大的生產(chǎn)廠家之一，市場(chǎng)知名度較高；衡孚在 工業(yè)開關(guān)電源低端市場(chǎng)有較大的知名度；德創(chuàng)長(zhǎng)期專注于電力自動(dòng)化領(lǐng)域，在電力領(lǐng)域市場(chǎng)占有率較高，第三陣營(yíng)市場(chǎng)份額變化不大。

　　第四陣營(yíng)：產(chǎn)品主要定位于高端及中高端市場(chǎng)，該陣營(yíng)多數(shù)企業(yè)為外資品牌，行業(yè)主要8家企業(yè)占開關(guān)電源整體市場(chǎng)的9.3%；第四陣營(yíng)大部分企業(yè)的增長(zhǎng)速度要高于整體市場(chǎng)增速，因此該陣營(yíng)市場(chǎng)份額有所增長(zhǎng)。

　　第五陣營(yíng)：產(chǎn)品主要定位于中端至低端市場(chǎng)，行業(yè)主要10家企業(yè)占 開關(guān)電源整體市場(chǎng)的10.2%。第五陣營(yíng)大部分企業(yè)的增長(zhǎng)速度低于整體市場(chǎng)增速，甚至零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，因此該陣營(yíng)市場(chǎng)份額有所減小。

　　工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)需求兩極化明顯，高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品需求量均較大，而中端產(chǎn)品需求較低。工業(yè)開關(guān)電源市場(chǎng)中，高端產(chǎn)品約占整個(gè)市場(chǎng)份額的24.9%，低端產(chǎn)品約占整個(gè)市場(chǎng)份額的37.3%，而中高端、中端、中低端等產(chǎn)品的各自市場(chǎng)份額均比較低。造成這種現(xiàn)象是因?yàn)楣I(yè)開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求，如電力、軌道交通、石化、冶金等領(lǐng)域?qū)Ω叨斯I(yè)開關(guān)電源的需求較大，而機(jī)械領(lǐng)域的大部分企業(yè)主要采購低端工業(yè)開關(guān)電源。中端產(chǎn)品目前的需求領(lǐng)域主要是一些中小型的電廠、電力設(shè)備、重型機(jī)械、石化設(shè)備等。

　　剖析開關(guān)電源技術(shù)的四大趨勢(shì)

　　目前中國(guó)制造的開關(guān)電源占了世界市場(chǎng)的80%，但是高端市場(chǎng)上幾乎沒有我們的份額。我國(guó)目前能源緊缺，而電源行業(yè)又是一個(gè)與能源消耗密切相關(guān)的行業(yè)，所以需要政府以及學(xué)會(huì)團(tuán)體應(yīng)該在幾個(gè)方面給電源的發(fā)展方向作出指導(dǎo)。

　　一、非隔離DC/DC技術(shù)迅速發(fā)展

　　近年來，非隔離DC/DC技術(shù)發(fā)展迅速。目前一套電子設(shè)備或電子系統(tǒng)由于負(fù)載不同，會(huì)要求電源系統(tǒng)提供多個(gè)電壓擋級(jí)。如臺(tái)式PC機(jī)就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四種電壓以及待機(jī)的+5V電壓，主機(jī)板上則需要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能給出這樣多的電壓輸出，而大多數(shù)低壓供電電流都很大，因此開發(fā)了很多非隔離的DC/DC，它們基本上可以分成兩大類。一類在內(nèi)部含有功率開關(guān)元件，稱DC/DC轉(zhuǎn)換器。另一類不含功率開關(guān)，需要外接功率MOSFET，稱DC /DC控制器。按照電路功能劃分，有降壓的STEP-DOWN、升壓的BOOST，還有能升降壓的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正壓轉(zhuǎn)成負(fù)壓的INVERTOR等。其中品種最多，發(fā)展最快的還是降壓的STEP-DOWN。根據(jù)輸出電流的大小，分為單相、兩相及多相?？刂品绞缴弦訮WM為主，少部分為PFM。

　　在非隔離的DC/DC轉(zhuǎn)換技術(shù)中，TI公司的預(yù)檢測(cè)柵驅(qū)動(dòng)技術(shù)采用數(shù)字技術(shù)控制同步BUCK，采用這種技術(shù)的DC/DC 轉(zhuǎn)換效率最高可以達(dá)到97%，其中TPS40071等是其代表產(chǎn)品。BOOST升壓方式也出現(xiàn)了采用MOSFET代替二極管的同步BOOST的產(chǎn)品。在低壓領(lǐng)域，增加效率的幅度很大，而且正在設(shè)法進(jìn)一步消除MOSFET的體二極管的導(dǎo)通及反向恢復(fù)問題。

　　二、開關(guān)電源吹響數(shù)字化號(hào)角

　　目前在整個(gè)的電子模擬電路系統(tǒng)中，電視、音響設(shè)備、照片處理、通訊、網(wǎng)絡(luò)等都逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，而最后一個(gè)沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域了。近年來，數(shù)字電源的研究勢(shì)頭不減，成果也越來越多。在電源數(shù)字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的優(yōu)勢(shì)，又兼并了PWMIC 專業(yè)制造商UNITRODE公司，該公司已經(jīng)用TMS320C28F10制成了通訊用的48V輸出大功率電源模塊，其中PFC和PWM部分完全為數(shù)字式控制?，F(xiàn)在，TI公司已經(jīng)研發(fā)出了多款數(shù)字式PWM控制芯片。目前主要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列，它們將成為下一代數(shù)字電源的探路者。它們總體上既包括硬件部分，還要做軟件編程。硬件部分包括PWM的邏輯部分、時(shí)鐘、放大器環(huán)路的模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及數(shù)字處理、驅(qū)動(dòng)，同步整流的檢測(cè)和處理等。

　　目前在電源領(lǐng)域里的競(jìng)爭(zhēng)主要還是性能價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，所以數(shù)字電源還有很長(zhǎng)的路要走，然而電源領(lǐng)域的數(shù)字化的號(hào)角已經(jīng)吹響了。

　　三、初級(jí)PWM控制IC不斷優(yōu)化

　　有源箝位技術(shù)歷經(jīng)十余年經(jīng)久不衰，自從2002年VICOR公司此項(xiàng)專利技術(shù)到期解禁之后，各家公司開發(fā)的新型有源箝位控制IC如雨后春筍般涌現(xiàn)，給用戶提供了充分的選擇。

　　控制早期有源箝位控制技術(shù)的TI，不僅保持了原有的UCC3580系列，又新開發(fā)了性能更優(yōu)越的UCC2891-94，它采用電流型控制方式，綜合了高邊箝位、低邊箝位兩種控制方案，給出了全新的控制技巧。OnSemi先推出了低壓（100V）有源箝位的NCP1560控制芯片，隨后又推出了高壓應(yīng)用的控制芯片NCP1280，它既解決了LCDTV等離子TV電源的要求，現(xiàn)在又直指下一代無風(fēng)扇的PC機(jī)電源。

　　美國(guó)NS公司的5000系列中專門有一款LM5025的有源箝位控制IC，連名不見經(jīng)傳的Semtech公司也給出了有源箝位的控制芯片，型號(hào)是SC4910，可見其背后蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)商機(jī)。直到最近TI公司又推出的有源箝位控制ICUCC2897，已經(jīng)將有源箝位的PWM控制做到了完美無缺。而臺(tái)商飛兆公司則給出了最廉價(jià)的有源箝位控制IC，即SD7558和SD7559。