这两年,电子测试设备里面那个基础的直流电源,不管是个头还是性能,都越来越讲究了。尤其是现在各种手机、物联网设备还有可穿戴的玩意儿越来越多,大家对电源的要求就是要小、要集中、控制还要灵活。以前那种放在桌子上的大家伙虽然用着稳当,可带着太笨重,没法适应到处跑的工作环境。大家现在都盯着那个小但又能干的可编程直流电源看,觉得这是个重点发展的方向。润峰电子公司那边就专门生产稳压器、变压器、直流电源和电解整流机之类的设备,用户可以打开百度APP扫码或者直接打电话了解详情。 要把这么多功能塞到一个小盒子里,可不是简单的把东西缩小那么容易,这得是好几个学科一块儿努力才能做到的系统工程。咱们先说说它是咋变小的。 第一点就是靠电路和器件的改进。电源变轻变薄的核心是得把效率提上去,损耗给压下来。这主要是靠新的功率半导体和电路结构。像那个氮化镓器件,跟传统的硅基MOSFET一比,开关频率高、电阻小、杂参数也少,让电源能用更高的频率工作。频率高了,变压器这些磁件和电感电容就能做得更小更轻了。还有那种LLC谐振或者有源钳位反激的软开关技术,在开关管电压或电流过零的时候变状态,理论上能把开关损耗全消掉。这不仅省电还少发热,让电源在更紧凑的空间里输出更大的功率。要是电流很大的模块,用多相交错并联的电路把电流分摊到几个相位里去,每个管子受力就小了,用的磁芯就能小一点。 第二点是智能控制方面的事儿。这种可编程的功能全靠数字化来实现和优化。以前用模拟芯片控制太死板了,现在用高性能的DSP或者集成了高精度模数转换器的芯片。数字控制能搞出更复杂的算法,让电源在不同负载下都很稳定。用户可以直接通过USB或者网络接口去设定电压电流的参数、看波形、做记录啥的。高级点的功能还能让一个电源变出好几种供电模式来满足测试需求。另外因为用了数字架构,内部的监测和保护也做得更好了。 第三点是散热问题。东西变小了热量就集中了,得有好办法把热带出去。咱们可以用导热系数高的陶瓷基板或者铝基板来做板子,或者在里面塞热管或者均温板把热量传导到外壳上。外壳本身也用铝或者铜这些导热快的材料做成散热鳍片一体的结构。风扇也不用一直转着傻吹了,根据温度传感器的信号来调速或者启停就行了。轻载的时候慢点开或者干脆停着别响,重载的时候就转快点降温。 第四点是系统集成和接口标准化的问题。为了方便搞自动化测试或者随身带着用,接口也不能少。现在的电源一般都带网线、USB、无线局域网这些接口,跟测试平台一接就能用。有的高端型号还集成了万用表和电子负载的功能,一个机器能当好几样用。供电方式也挺灵活的,有的能接宽范围的交流电或者内置电池直接供电。 把这些技术凑在一起用后,现在的小体积可编程电源比传统的台式机性能一点儿不差,就是更轻便了。工程师出门能随手揣包里随身带着去现场修东西;放在机柜里也不占地方;放在那些犄角旮旯里维护也能行。往后看半导体材料、封装技术和算法还会进步,电源肯定还得往更精密、更聪明的方向发展。这种变化其实就是整个电子工业变得更高效、更集成、更灵活的一个缩影。