智能終端小型化
第三次科技革命是人類文明史上繼蒸汽技術革命和電力技術革命之后科技領域里的又一次重大飛躍。以電子計算機等發(fā)明為主要標志,而第一臺電子計算機,用了18000個電子管,占地170平方米,重達30噸,是一個龐然大物。隨著科技飛速發(fā)展,計算機的體形發(fā)生了巨大的變化,于此同時,幾乎所有的智能終端都在往小型化,更輕薄發(fā)展。
如筆電,傳統(tǒng)本的高度是越來越薄,類似Chromebook的輕薄本,市場需求以驚人速度增長,并備受需經常攜帶筆記本外出辦公的人群青睞:
第三次科技革命是人類文明史上繼蒸汽技術革命和電力技術革命之后科技領域里的又一次重大飛躍。以電子計算機等發(fā)明為主要標志,而第一臺電子計算機,用了18000個電子管,占地170平方米,重達30噸,是一個龐然大物。隨著科技飛速發(fā)展,計算機的體形發(fā)生了巨大的變化,于此同時,幾乎所有的智能終端都在往小型化,更輕薄發(fā)展。
如筆電,傳統(tǒng)本的高度是越來越薄,類似Chromebook的輕薄本,市場需求以驚人速度增長,并備受需經常攜帶筆記本外出辦公的人群青睞:
另,如智能曲面屏手表,E-Ciger,Adapter,電子追蹤卡,通訊設備等等,都在往越來越輕薄的形態(tài)發(fā)展,然而終端產品的高度目前已經遇到了一些瓶勁,具體體現在哪些方面,以下我們娓娓道來。
高度瓶勁分析
我們看到今日的智能終端,在高度上追求越來越輕薄,同時,他們的性能也是越來越卓越,性能的提升這個話題很大,言簡意賅的說,就是支持的功率更大,在達到高性能的整個電路當中,電源電路起到了決定性作用,能否在有限的體積內(這里提到體積,是因為考慮進了高度的因素),穩(wěn)定可靠的傳輸盡可能大的功率。整個需求鏈的環(huán)環(huán)相扣,推動著相關技術的不斷升級。
電源電路分很多種拓撲,有Buck,Boost,升降壓,Sepic,反激,推挽等,以最為通用的Buck電路舉例,在早期的降壓電源電路中,由非常多的部分組成,有功率開關管,有誤差放大器,有補償電路,有采樣電路,有功率管控制電路,有儲能續(xù)流電路等,每個細分電路的元器件,有著其不同的體積。如今電路集成度越來越高,相對來說中小型功率傳輸的電源整體電路,基本上大部分電路已經集成化,對于工程師的設計提供了非常大的幫助,極大的縮短了終端產品的設計周期,以目前最為常見的電路形態(tài),電路圖實際展示效果如下:
這些電路中,有電源芯片,輸入濾波電容,輸出濾波電容,反饋采樣電阻,以及儲能電感,比較顯而易見的是,在整個電路中,高度值最高的,是電感器件,補充說明一下,當輸出功率較大時,通常功率開關管會外置,來達到更好的散熱效果,即使功率開關管外置,整體電路中,高度最高的,往往是電感器。
電感器是整個電源電路中非常重要的一個角色,而在高度這個命題中,又顯得如此顯眼,尤其針對一些高功率電源轉換電路,會貼一些散熱片,而高度的不一致,導致散熱片智能貼合到電感,無法貼合到電源芯片,或是一些開關管外置的電路,無法貼合到功率管,使得整體散熱效果沒有達到最佳。
高度降低解決方案
電感器的高度如何縮減,有兩個角度,一是,電感的功率密度如何進一步提升,三體微功率電感,有著非常強勁的研發(fā)實力,在電感內部的線材材料方面,不斷尋求突破,在Body,即磁粉配方方面,有著成熟的磁粉配方研發(fā)團隊,對不同應用需求,可提供針對性解決方案,可以在同等的體積內,做出更大飽和電流,更小的等效阻抗,即效率高,溫升小。同樣也意味著,在同等的性能條件下,體積上,做的更小,一部分情況,即可以提供更薄的電感器。二是,從電感的結構著手,三體微的研發(fā)團隊與可靠性團隊共同努力下,推出Sinking package系列,即下沉式封裝,示意圖如下,引腳側出,有客戶給它起了一個很美麗的名字,叫“翅膀”電感。
“翅膀”電感的一些細節(jié)尺寸,引腳硬度,可靠性,產能等等方面,都經過嚴密的評估,同時在諸多領域與終端客戶的互動中,得到了明確正面的反饋。降“翅膀”以下的部分,沉入PCB板中,可使得終端產品的結構高度,下降大于1mm,這1mm的高度,往往有多少結構工程師為此而抓狂。我們來一起看看整體電路發(fā)生的變化。
“翅膀”電感的一些細節(jié)尺寸,引腳硬度,可靠性,產能等等方面,都經過嚴密的評估,同時在諸多領域與終端客戶的互動中,得到了明確正面的反饋。降“翅膀”以下的部分,沉入PCB板中,可使得終端產品的結構高度,下降大于1mm,這1mm的高度,往往有多少結構工程師為此而抓狂。我們來一起看看整體電路發(fā)生的變化。
電路中,電源芯片,輸入濾波電容,輸出濾波電容,反饋采樣電阻,不需要做任何變動,儲能電感的一部分高度,嵌入到了PCB中,整體電路的高度,也一并得以縮減,使得整體的高度下降1mm以上,同時,頂部如有散熱裝置,出了與電感貼合,可以與其他元器件更近,如電源芯片,或者針對大功率電路,功率開關管外置的,可以與功率開關管更容易貼合。由此,不僅在高度上表現出突出貢獻,同時在均勻散熱上,也將發(fā)揮更好的效果。
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