psu电源开发 各种技术一把抓
当今电源供应器(PSU)市场，包含了消费性电子、电脑周边、工业电子、网路通信、照明、电动车、绿能发电等7大范围;而物联网时代，PSU的发展可分成两大区块：1. 符合产业标准，如EMC、Safety安规、NEBS等，或者2. 因应市场需求/客制需求，如高功率密度、小体积、高能效、低成本、智慧用电等。
蔡宪逸列出各国安规，除了EMC、各国安规标准之外，还有许多能源组织在制定新的法规，例如美国有EPA(环保局)、ECOS(美国环境委员会)、The Green Grid(绿色网格联盟)、能源之星等，欧盟也有Lot 6与电池充电器和外接电源等规范。
在安规、法规部份，如能源之星、欧盟Lot6都有严格的电源效率规范，而The Green Grid在各PSU的80 PLUS节能标准中，也严格制定铜、银、金、白金、钛金各等级的效能要求，其中钛金还规范到10%负载时，必须具备90%的电源转换效能。
在市场需求部份，高功率密度的产品有其吸引力，如FINsix公司2014年发表Dart(号称世界最小的65W笔电变压器)，采MIT的VHF(非常高功率)的专利设计，比苹果的体积还小4倍。
在智慧用电方面，有PMbus的通讯介面标准，定义各种PSU的共通语言，可监测PSU内部各种输出/入的电压/电流、风扇转速等状态，以及过压、过电流等保护措施等监控，让PSU迈向Smart化。
至于数位控制部份，也开始透过外加的MCU(微控制器)来提供监测、保护、通讯等需求，包含AC侧也要可监控，甚至再结合PWM控制功能，以达成全数位化之要求。例如TI (德仪)就有这样的产品方案，提供稳定且智慧的电源方案。
在PSU的现有技术上，行动装置相关的就有DC/DC整流技术的各种产品，像是LDO稳压器，SIMO(单输入多输出)，以及Constant ON time (恒定时间)，V2控制器等技术。
至于提升效率的现有技术，可采用SR(同步整流，减少传导耗损)、QR(准谐振，以软式切换技术，来减少硬体切换时的耗损)、Interleaved Flyback(交替返驰式;提升满载时效率)、Bridgeless(无桥式电路;改善导通耗损)与LLC谐振转换(提供零电压切换、降低EMI(电磁干扰)与元件应力、免输出电感、可整合变压器与谐振电感)等技术，来提升效率。
在空载与低载的节电设计技术上，可采用线性频率降低或爆发模式，来改善切换与驱动损耗。
至于改善EMI部份，可透过Jitter来降低切换频率的能耗，另以主动式EMI过滤器，可取代传统体积大的共模电感，以改善整体EMI。
在提高功率密度方面，电源管理IC将周边各功能电路纳入设计，可有效缩减零件数目，其他各零组件强调电源模组化(Integrated Power Electronics Modules;IPEM)，尤其在磁性元件部分。
另外，新材料GaN(氮化镓)具低反向回复电流特性，且制成与MOS相似，具成本优势，可使用GaN(氮化镓)来代替矽材料，除有效改善效率外，也可提高功率密度。
而未来在无线充电技术部份，有分成接触点式与非接触点式。目前有WPC与PMA联盟所主导的磁感应式充电，只可短距离充电，另A4WP联盟则以磁共振式充电，距离可以较远，但效率较低。各阵营也互相合作，来提升充电效率。
总之，各式电源供应产品，将往更轻薄短小、高效率、低成本且具备物联网的智慧功能之趋势发展。
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