חֲדָשׁוֹת

בתגובה למגמה העולמית של חיסכון חכם באנרגיה, תקשורת אלחוטית ומוצרי מכשירים ניידים נדרשים להיות מתוכננים ביעילות גבוהה ובצריכת חשמל נמוכה. לכן, משרן הכוח האחראי על המרת אחסון אנרגיה וסינון תיקון בתוך מודול הכוח ממלא תפקיד חשוב של חיסכון באנרגיה.

נכון לעכשיו, הביצועים של חומרי מגנט פריט אינם מסוגלים בהדרגה לעמוד בדרישות המזעור והזרם הגבוה שלמשרן כוחמוצרים. יש צורך לעבור לליבות מגנטיות מתכתיות עם אלומות מגנטיות רוויה גבוהה על מנת לפרוץ את צוואר הבקבוק הטכני של הדור הבא של מוצרי מיקרו/זרם גבוה ולפתח מודולי כוח בתדר גבוה, ממוזער, בצפיפות אריזה גבוהה ויעילות גבוהה. .

נכון לעכשיו, הטכנולוגיה של משרני מתכת משולבים הולכת ונעשית בוגרת יותר ויותר, וכיוון פיתוח נוסף הוא משרני כוח מתכתיים המבוססים על שבבי שכבה בטמפרטורה גבוהה. בהשוואה למשרנים משולבים, לסוגים אלה של משרנים יש יתרונות של מזעור קל, תכונות זרם רוויה מצוינות ועלות תהליך נמוכה. הם החלו לקבל תשומת לב מהתעשייה והושקעו במחקר ופיתוח. הוא האמין כי בעתיד הקרוב, משרני כוח מתכת יהיו בשימוש נרחב במוצרים ניידים שונים, כדי לענות על המגמה של יישומים חכמים וחיסכון באנרגיה.

עקרונות של טכנולוגיית משרני כוח

עקרון הפעולה של משרן הכוח המשמש במודול הכוח אוגר בעיקר חשמל בצורה של אנרגיה מגנטית בחומר הליבה המגנטית. ישנן צורות יישום רבות עבור משרנים, ולסוגי חומרי הליבה המגנטית ומבני הרכיבים המשמשים בכל תרחיש יש עיצובים מתאימים. באופן כללי, למגנט הפריט יש גורם איכות גבוה Q, אך הקרן המגנטית הרוויה היא רק 3000 ~ 5000 גאוס; האלומה המגנטית הרוויה של מתכות מגנטיות יכולה להגיע ליותר מ-12000~15000 גאוס, שזה הרבה יותר מפי שניים מזה של מגנטי פריט. על פי התיאוריה של זרם הרוויה המגנטי, בהשוואה למגנטי פריט, מתכות הליבה המגנטיות יהיו מועילות יותר למזעור המוצר ולעיצוב זרם גבוה.

כאשר הזרם עובר דרך מודול ההספק, המיתוג המהיר של הטרנזיסטורים גורם לשינויי גל זרם עומס שיא זמניים או פתאומיים במשרן ההספק, מה שהופך את המאפיינים של המשרן למורכבים יותר וקשים לוויסות.

המשרן מורכב מחומרי ליבה מגנטית וסלילים. המשרן יהדהד באופן טבעי עם הקיבול התועה הקיים בין כל סליל, ויוצר מעגל תהודה מקביל. לכן, הוא יפיק תדר תהודה עצמית (SRF). כאשר התדר גבוה מזה, המשרן יציג קיבול, כך שהוא לא יכול יותר למלא פונקציית אחסון אנרגיה. לכן, תדר ההפעלה של משרן הכוח חייב להיות נמוך מתדר התהודה העצמית כדי להשיג אפקט אגירת אנרגיה.

בעתיד, התקשורת הניידת תתפתח לקראת העברת נתונים במהירות גבוהה 4G/5G. השימוש במשרנים בטלפונים חכמים מתקדמים ובשוק החלו להראות צמיחה חזקה. בממוצע, כל טלפון חכם דורש 60-90 משרנים. בנוסף למודולים אחרים כמו LTE או שבבים גרפיים, השימוש במשרנים בטלפון כולו משמעותי אף יותר.

נכון לעכשיו, מחיר היחידה והרווח שלמשרניםהם גבוהים יחסית לקבלים או נגדים, ומושכים יצרנים רבים להשקיע במחקר ובייצור. איור 3 מציג את דוח ההערכה של IEK על ערך תפוקת המשרן העולמי והשוק, המצביע על צמיחה חזקה בשוק. איור 4 מציג את הניתוח של קנה המידה של שימוש במשרן עבור מכשירים ניידים שונים כגון סמארטפונים, LCD או NB. בשל ההזדמנויות העסקיות העצומות בשוק המשרזים, יצרני משרן גלובליים בוחנים באופן פעיל לקוחות מכשירי כף יד ועושים כל מאמץ להשקיע במחקר ופיתוח של מוצרים חדשיםמשרן כוחמוצרים לפיתוח מכשירים ניידים חכמים יעילים ובעלי הספק נמוך.

היישומים הנגזרים של משרני הספק הם בעיקר במוצרי רכב, תעשייה ומוצרי צריכה אלקטרוניים. הסוגים והמפרטים של משרני הספק המתאימים לכל מצב יישום שונים. נכון לעכשיו, שוק היישומים הגדול ביותר הוא בעיקר מוצרי צריכה.