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MPS研讨会南京站,热议工业4.0电源设计挑战

上网日期: 2015年12月26日 ?? 作者: 朱秩磊 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:MPS研讨会? 工业4.0? 电源设计?

工业4.0正引领电源走向数字化,模块化发展。针对工业用电源的现在和未来的需求,在MPS工业研讨会南京站,来自MPS的电源专家面向电力,工业自动化,仪表等行业,对于工程师所常遇到的电源问题,如隔离电源设计,EMI,直流无刷电机驱动分享了众多经验,并展望未来工业领域发生的变化,探讨数字化和模块化电源能带来的灵活性和便利性,与工程师们一起寻找更为可靠,设计简便,功能实用的电源方案。

工业4.0驱动电源变革走向数字化,模块化,低能耗

MPS北中国区副总经理卢平指出,随着工业4.0概念的提出,工业生产走向网络化,自动化。无处不在的传感器来进行数据采集,网络连接设备与人,高度智能的自动化控制也将引发电源的变革。MPS FAE经理梁毅珉详细介绍了电源数字化实现一套硬件仅需改变软件就可适用于各种不同的电源应用,模块化降低设计的难度,提高电源可靠性并减小电源体积。另一方面,传感器的大量使用对电源低能耗提出很高要求,另外如何衡量电源热设计等等梁毅珉也进行了详细讲解,并介绍针对这些挑战MPS为工业客户提供的整套解决方案。

MPS北中国区副总经理卢平《电子工程专辑》
MPS北中国区副总经理卢平

MPS上海现场工程师主管熊飞为工程师带来了中小功率隔离电源设计的若干要点,获得众多好评。针对工业常用的隔离电源需求,熊飞介绍了不同的电源拓扑。并从反激型开关电源的基本工作原理出发,介绍电源主要元器件的参数设计,及PCB布局相关要点,结合MPS新型隔离开关电源方案,使工程师快速了解及掌握反激型隔离电源的设计方法及发展方向。

在直流无刷电机驱动及磁编码器的原理与应用主题中,MPS高级系统工程师秦鸿强和MPS应用工程师陆桢分别进行了讲解。秦鸿强介绍了现有无刷电机的几种不同控制方案,包括步进电机,直流无刷电机方波控制,永磁同步电机(PMSM)的磁场定向矢量控制(FOC)方案等,并介绍了基于矢量控制技术的永磁同步电机控制方案,对现有控制结构做大概介绍。

陆桢则介绍了MPS新型高速,高精度的霍尔传感器原理、优势及其应用,以及基于MPS新型角度传感器和FOC控制算法的PMSM电机控制方案以及应用系统的优点。最后对基于该电机控制方案而研发的机器人抛球装置进行系统和实物演示介绍。

开关电源具有体积小,重量轻、效率高等优点,随之而来的EMI问题越来越受到关注,因为EMI噪声不仅会污染电网,而且会影响同一电网中其他设备的正常工作,因此必须抑制这些噪声以符合相应标准的要求。MPS上海现场工程师丁连锋通过对开关电源的EMI模型来分析差共模干扰,具体说明各干扰源的影响。他根据模型,同时结合MPS开关电源方案,提出从环路设计,变压器优化,干扰源抑制,滤波器设计以及PCB布局来改善开关电源的EMI问题。

全方位高性能模拟技术布局工业市场

据介绍,BCD Plus专利工艺技术是MPS竞争优势的关键。许多传统的模拟半导体技术因无法有效整合大功率电源器件,而衍生许多限制,导致产品体积过大或功耗过高,进而引发散热问题。此问题必须有效处理,以避免损坏或降低系统整体的性能和效率。其他模拟半导体公司多数依赖多重芯片组合来避免此类问题,相比之下,MPS的BCD Plus工艺技术就能解决这些问题,MPS将这种独有工艺技术导入标准CMOS晶圆代工厂,将BiCMOS信号晶体管及高效率DMOS功率晶体管集成,使得公司能设计并制造出体积更小,效率更高,更精准的单晶片电源管理IC。除此之外,MPS的专有工艺技术简化了研发设计的流程,并可以被广泛的使用于多种模拟半导体产品的应用上,对于使用MPS产品的客户来讲,是可以大幅提高效率并增加成本优势的最佳选择。

卢平表示,随着工业4.0驱动着电源技术走向更智能的数字化、模块化、低能耗,也对电源技术供应商带来了更多挑战。“首先对工艺封装的设计能力提出了更高要求。例如在电源小型化过程中,就需要强大的工艺设计能力来实现,模块化则对集成能力提出了更高要求。”他补充说,“其次在制造方面,MPS采取的是fab-lite模式,我们有几十位工艺工程师长驻晶圆厂,帮助改善我们电源产品的工艺,实现生产品质管控。这样介于fabless和IDM两者之间的模式更有灵活度。”

谈到2016年工业市场展望,卢平认为,与消费电子等市场相比,工业市场变化较为缓慢,更新周期长,因此市场增长不会很大。但是在新兴市场如工业机器人,机器视觉,机器臂等市场将会有较大潜力。目前中国已经成为MPS最重要,营收份额最大的市场,卢平认为这一市场增速仍将是最快的。在汽车电子、新兴工业、高端消费电子如无人机等领域,MPS也将有针对地开发更适合的产品。“可能业界普遍认为MPS以电源技术出名,但其实我们的定位是‘高性能模拟器件供应商’,也提供电源技术以外的模拟器件、电机驱动、磁编码器等产品。” 卢平解释说,“在市场布局方面,除了传统工业市场,MPS也将针对马达驱动、机车、无人机等新兴领域,以及车载信息系统、车身电子、汽车照明等汽车市场,笔记本、PC、服务器等计算市场为客户提供更多解决方案。”

电源设计可以说是模拟设计中较难的领域之一。“在中国,工业领域目前很少有专门的电源工程师,更多的现状是由系统工程师来兼任这一工作。对于系统工程师而言,他们需要顾虑方方面面,因此很难有特别强的电源设计能力。” 卢平指出,“针对中国工程师的情况,MPS为客户提供了一系列强大的技术支持。诸如这次南京的研讨会是第一次,以后预计将会增加这样的活动。在产品方面,MPS将有针对性的提供更多电源模块产品,减少他们的设计负担,与此同时提供多种设计工具、参考设计,以及增加更多AE、FAE支持。”

对于去年以来涌现的并购浪潮,卢平坦言,芯片领域存在激烈的竞争。“可以看到在电源领域已经有多起并购案发生,例如英飞凌并购IR,安森美并购飞兆,MTK并购立锜等等,这说明半导体市场已经从快速发展进入到成熟期,并购之后将腾出更多的市场空间。”他指出,“MPS在过去3年都保持年均10% 以上高速增长,并获得华尔街的认同,在纳斯达克的市盈率达到70倍左右,被收购的可能性不大高,去年收购了一家瑞士公司进军传感器领域,不排除未来有更多的一些收购可能。”

请点击这里查看活动页面,下载研讨会讲义

研讨会现场:

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