基于电源生产流程的开关电源发展过程中的十个技术焦点

从分工上看，电源的生产主要有插件、波峰焊接、装配、手工焊接、线上初步负载检测、筛选检验、成品拼装、负载老化检验、包装等八大步骤。看起来好像过程并不复杂，但是每个步骤其实都能拆分成若干环节。细算下来，一个电源非要经过十几道工序才能生产出来。给大家说的在具体些，例如插件组，一条生产线上十多名 插件女工(确实都是比较年轻的女工，因为女孩的双手更加灵巧)，分为小件插接、大件插接。电源上百多个元件大部分都是靠她们插接固定，然后送入波峰焊接机的。而之后的装配过程同样需要分成3、4个步骤。分类最多的是品控检验员。生产线上他们穿着和其他员工不同颜色的制服，分散在每道分工之间。对上一个环节完成的产品进行逐一检验。而最关键的负载检验，更是要前后进行3次。光单价几十万的Chroma电源动态综合检测仪一条生产线上就至少要配4组同时运行。 加上其他一些细小环节，每个从线上下来的合格电源都算得上是“千锤百炼”了。

1、来料检查

2、SMT工艺，SMT全称表面贴片技术，它是通过高速贴片机将IC安置在指定位置的一项工艺，采用SMT技术的电源产品可以大幅缩减电源内部元器件体积从而带来功耗损耗的降低，但是由于SMT设备价值高昂同时对于料件品质要求较高，因此国内很多电源制造厂家(包含部分知名品牌)很少应用。

3、稍大体积元器件的插接工作

4、电源半成品就要被送到波峰焊机中进行焊接(RHOS环保标准)

经过波峰焊的电源，从理论上来讲全部元器件都会被牢牢的焊接在PCB上

5、对电源进行全面检测(CHROMA电子负载自动测试仪)

6、封装工序

7、老化房中进行测试

8、再次利用CHROMA进行全面体检

小小的电源，看似简单但实际上从元器件到最终成品却经历了如此复杂的程序

开关电源发展过程中的十个技术焦点

20世纪60年代，开关电源的问世，使其逐步取代了线性稳压电源和SCR相控电源。40多年来，开关电源技术有了飞迅发展和变化，经历了功率半导体器件、高频化和软开关技术、开关电源系统的集成技术三个发展阶段。

功率半导体器件从双极型器件(BPT、SCR、GTO)发展为MOS型器件(功率MOSFET、IGBT、IGCT等)，使电力电子系统有可能实现高频化，并大幅度降低导通损耗，电路也更为简单。

自20世纪80年代开始，高频化和软开关技术的开发研究，使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国际电力电子界研究的热点之一。

20世纪90年代中期，集成电力电子系统和集成电力电子模块(IPEM)技术开始发展，它是当今国际电力电子界亟待解决的新问题之一。

焦点一：功率半导体器件性能

1998年，Infineon公司推出冷MOS管，它采用“超级结”(Super-Junction)结构，故又称超结功率MOSFET。工作电压600V～800V，通态电阻几乎降低了一个数量级，仍保持开关速度快的特点，是一种有发展前途的高频功率半导体器件。

IGBT刚出现时，电压、电流额定值只有600V、25A。很长一段时间内，耐压水平限于1200V～1700V，经过长时间的探索研究和改进，现 在IGBT的电压、电流额定值已分别达到3300V/1200A和4500V/1800A，高压IGBT单片耐压已达到6500V，一般IGBT的工作频率上限为20kHz～40kHz，基于穿通(PT)型结构应用新技术制造的IGBT，可工作于150kHz(硬开关)和300kHz(软开关)。

IGBT的技术进展实际上是通态压降，快速开关和高耐压能力三者的折中。随着工艺和结构形式的不同，IGBT在20年历史发展进程中，有以下几种类型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、软穿通(SPT)型、沟漕型和电场截止(FS)型。

碳化硅SiC是功率半导体器件晶片的理想材料，其优点是：禁带宽、工作温度高(可达600℃)、热稳定性好、通态电阻小、导热性能好、漏电流极小、PN结耐压高等，有利于制造出耐高温的高频大功率半导体器件。

可以预见，碳化硅将是21世纪最可能成功应用的新型功率半导体器件材料。焦点二：开关电源功率密度

提高开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化，是人们不断努力追求的目标。电源的高频化是国际电力电子界研究的热点之一。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备(如移动电话，数字相机等)尤为重要。使开关电源小型化的具体办法有：

一是高频化。为了实现电源高功率密度，必须提高PWM变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。

二是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振动”变换和“振动-电压”变换的性质传送能量，其等效电路如同一个串并联谐振电路，是功率变换领域的研究热点之一。

三是采用新型电