根据赛迪顾问的调查数据显示，2013年中国电源模块市场的销售总额约为44.47亿人民币，未来几年内还将保持11%左右的增长速度，至2015年，该数值将跃升至55.14亿人民币。在市场高速成长的同时，近年来国内电源模块行业的竞争也表现得相当激烈，大量新晋电源厂商的涌入，以及客户对电源产品性价比的日益追求，加速了产品价格战的“白热化”，企业之间的兼并战也愈演愈烈，很多传统电源模块公司被收购、并购，行业经历着不断的“洗牌”和重建。
广州金升阳科技有限公司FAE部高级工程师奉启珠 |
而从整体的产品供应状况来看，部分业内厂商反映，目前市场在多数时间内都处于供过于求的状态，这也使得产品价格一路走低，高性价比的产品较易获得市场的青睐。对此，广州金升阳科技有限公司FAE部高级工程师奉启珠表示：“众多电源模块厂商正面临着史无前例的成本压力，这一方面要求企业强化对产品成本的控制能力；另一方面，则需要企业通过技术研发、工艺创新、精益生产等一系列措施来提升核心竞争力，借助自身的技术实力和完善的服务，勇敢地迎接挑战。”
通信行业一直都是电源模块使用量最大的市场领域，近年来围绕4G-LTE、数据通讯和存储、云计算、电子商务、企业网等应用，以砖型(Brick)模块为主的电源产品越来越多地得到了市场人士的认可。且在设备体积日趋小型化、散热要求逐渐提升的趋势下，新型电源模块产品的设计大多从开关拓朴着手，来降低开关损耗；或是采用总线电源架构、非隔离模块的方式，实现更高的功率密度和转换效率。
提升功率密度和转换效率是关键
Vicor公司亚太区售销副总裁黄若炜 |
针对通信行业出现的最新应用趋势，Vicor公司亚太区售销副总裁黄若炜分析道：“以数据处理应用为例，当前智能电话、互联网、社交网络、搜寻工具、云计算以及其它业务所产生的海量数据，令到市场对服务器数据中心的需求非常庞大，数据中心的耗电量往往也非常惊人，因此能源效益是数据中心必需要考虑的一大因素。”他指出，为了满足不断升级的市场要求，电源模块厂家正以一个百分点，甚至零点几个百分点的数值在提高电源模块的能源效益，但受制于现有转换器拓朴的局限，厂家前进的步伐举步为艰，迫切需要在两个方面作改变，即配电架构的效率；以及功率元器件的核心技术。
SynQor公司中国区经理Alan Yuan |
以Vicor目前的产品开发为例，采用更高的配电电压，Vicor有直接从48V转到负载点的VR12.5方案，减少了功耗，缩小了布线镀铜面积，节省了转换层级，因而减少了元件数目，提升了系统的整体效能。特别是公司计划将于2014年初上市的第一颗ChiP(Converter housed in Package)技术的HVBCM，可配合380Vdc节能省电的高压配电应用，将转换器放在一个全新的封装内，集成为由多层电路板组成的磁性平板，耙磁性元件模铸在HDIC基质的上下方，以类此IC芯片的切割方式把模块切割出来，产品功率密度可达3kw/in3，效率达98%，高度最低只有4.7mm。
飞兆半导体营销策略总监Gene Kim |
SynQor公司中国区经理Alan Yuan也表示，模块化、标准化、小型化、系统化是市场对电源模块产品的总体需求。具体来讲，模块化使得产品设计、安装更方便；标准化可确保客户兼容性选材和产品升级；小型化能节省空间，提升性能；系统化则帮助客户形成整体化的解决方案。目前SynQor所有产品线都采用模块化设计，并且在同样尺寸大小的砖型产品中，还开发了不同功率等级的产品可供客户选择。同时他强调道，传统的电源模块主要针对的是二次电源，即DC-DC转换，但现在，越来越多的应用需要引进例如交流220VAC输入、DC-AC转换等技术，这类应用对模块电源提出了新的安规要求；其次在拓扑方面，必须要有成熟的器件作支撑来完成设计；另外是对空间尺寸的要求，使得高功率密度、高效率、热设计成为电源模块的立足之本。
而在新型功率器件的开发上，飞兆半导体营销策略总监Gene Kim介绍道，硅功率器件的性能对于电源模块来说非常重要，先进的硅技术可实现高水平的稳健性、高性能和小芯片尺寸；其次，封装技术的演进也是一项挑战，即如何有效地减小热阻，或稳定地维持单一封装接近20个裸片和80~100根键合线的可制造性。飞兆半导体目前拥有完整的SPM智能功率模块产品组合，且持续开发1200V IGBT、500V MOSFET和IC，以及具有各种占位面积和更高功率密度的封装技术。
“目前厂商的挑战主要来自于两个方面，一是研发的整体实力，二是制造工艺及品质控制，产品开发的重点主要有软开关拓扑、磁集成技术、平面变压器等。”广州致远电子股份有限公司副总经理朱旻总结道。市场对模块电源新的需求主要体现在：更高的功率密度和转换效率这两方面，产生的原因包括：一是各行业对产品的集成度要求提高，对应的要求电源的体积要尽可能小；同时，出于绿色节能环保的考虑，也要求提高模块电源的转换效率。此外，低噪音、低辐射的电源也是技术和市场的发展主流。为此，致远电子2013年新推出了有独特性能优势的系列超宽压DC-DC和大功率精密仪器专用电源。超宽压DC-DC除具备达10:1的电压输入范围，且带有完善的输入、输出异常保护，功率密度大幅提升。
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第二页：积极挖掘新兴市场应用潜力
第三页：安规与RoHS 2.0认证不容忽视
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积极挖掘新兴市场应用潜力
此外，积极开拓除通信市场之外的新兴应用领域，也是现阶段厂商们赢得商机的一项法宝，其中，工业自动化、电力、轨道交通、医疗电子、可再生能源、军工以及汽车电子等行业都是主要的热点市场。
金升阳是国内大型电源模块生产厂商之一，目前电源模块的年产能约为1,500万只，也是较早进入工控和电力行业的一家厂商，对于这类市场，奉启珠表示，在工控行业的DCS系统、PLC系统、工业仪器仪表等；电力行业的FTU应用、智能断路器等方面都会大量应用到电源模块。如今，金升阳可针对这两个行业提供五十多个系列、超过三百余款的电源模块产品与应用方案。另外，在经过1年多的准备后，今年金升阳第一款铁路专用电源正式面世，该电源满足铁路机车标准，具备40~160VDC超宽电压输入；同时，在今年1月份，金升阳还通过了TS16949汽车质量管理体系认证，全面进军汽车电子行业。
环隆科技股份有限公司研发经理乔伯伦 |
SynQor则是目前能够提供医疗级电源模块产品的少数几家供应商之一。在针对这一市场的开发中，SynQor大胆尝试，将DC/DC中的一些先进技术移植到传统分立元件组成的AC/DC电源产品上，其中ACuQor系列产品在3’×5’的空间能做到峰值功率500W，5V输出效率达到90%以上；CFQor系列通过心脏除颤测试论证，可配合市场上所有的AC-DC电源产品使用。另一方面，为了更好地满足应用需求，SynQor正逐步开始为客户提供系统级的解决方案。例如，在交流方面，有PFC模块和IQ4H系列模块组合；在直流方面，有滤波器模块和全系列标准模块组合；在铁路领域，有铁路专用外围保护电路和RailQor模块组合；在燃料电池领域，可以提供高压非隔离NQ60和NQ90系列模块；在军工领域，则有Hi-Rel和MCOTS系列模块，以及用这些模块组成的可配置电源VME系列、VPX系列以及MultiQor系列的产品。
“现阶段车载轨道交通与工业级交换机对电源模块的需求量较大，”台湾环隆科技股份有限公司研发经理乔伯伦补充道，“且对开发技术的要求也更严谨，未来产品将朝向小型化的紧凑设计、高效率、绿色环保及解决散热等重大难题的方向发展。”目前，环隆科技正结合模块间的控制与智能通信技术开发数字电源模块，应用于高端市场对模块使用情况的控制与数据记录，以进一步提升系统的可靠性。
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第三页：安规与RoHS 2.0认证不容忽视
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安规与RoHS 2.0认证不容忽视
不同的应用市场对电源模块的要求虽各有不同，但总体来说，安全可靠性仍是首要考虑的产品性能之一。以工业应用为例，由于设备的使用环境通常极其恶劣，因此对于产品的稳定、可靠及耐用性的要求也更高。“电源作为电子系统的心脏器件，一旦出现异常，就可能导致供电系统的崩溃，甚至会因为失效扩散，致使整个系统瘫痪。为此，近年来，客户对模块电源的可靠性要求越来越高，对电源的短路保护功能、EMI性能以及电磁兼容性都有更高的要求标准。”奉启珠说。
电源的可靠性是一项系统工程，据介绍，金升阳花了近5年的时间建立了包括可靠性物料平台、失效分析平台、研发平台、流程管控平台、制造平台、人员培训平台和客户服务平台在内的七大产品可靠性平台，同时将成本管理贯穿于整个产品的生命周期中，大力推行精益生产模式，全方位地保证电源产品的可靠性要求。2013年金升阳推出的定电压R2代产品采取DFMEA和PFMEA措施，从失效机理层面、器件层面、制造工艺层面到客户应用层面进行可靠性改进与提升，并从元器件特性优化、PCB布板优化、生产工艺改进、质量管控等方面加大投入，产品的实际失效率从第一代电源模块300ppm的不良率降低到现在R2代产品的70ppm，不仅提高了客户系统的可靠性，同时也降低了客户的使用成本。
拓哲(广州)电子科技有限公司总经理谢联军也以电源模块在4G技术以及高速铁路领域的应用为例，表示道：“高可靠性、高稳定性是电源模块所必须要具备的性能指标，且随着国家节能降耗政策的落实，高效率、大功率、高PF值也将对电源模块的性能提出了更苛刻的要求，电源模块技术的开发重点主要在于更严格的工程验证、更全面的保护功能设计、更长时间的整机可靠性运行测试，以及更精益求精的制造技术。”拓哲主要专注于电力及自动化设备领域，产品已涵盖从0.25W到100W的DC-DC模块及5W到1000W的AC-DC、DC-DC电源供应器，未来公司还将计划开发导轨式电源及专业LED电源。
RECOM Asia Pte Ltd中国区总经理Harry Gu |
另外，值得注意的是，新的RoHS(电子电气设备中限制使用某些有害物质指令)指令已于2012年7月21日生效，各成员国在2014年1月2日前被要求将其纳入本国立法，与RoHS1.0相比,新的RoHS2.0要求条款更加复杂。RECOM Asia Pte Ltd中国区总经理Harry Gu说：“目前客户对产品的性能及市场认证特别重视，此外，也非常关注产品的环保性能。今年RECOM更新了所有产品组合的RoHS认证，保证产品都能完全符合RoHS2.0标准。RoHS新标准是在新的EU标准(2011/65/EU)下的最新更新，并将成为CE制造要求的一部分。RECOM的产品同样也符合REACH标准，无论是在生产过程还是最终成品中都没有大规模地使用任何不被允许的化学物质，保证客户能放心地销售以及出口到国外市场。”
据了解，RECOM的模块电源产品主要应用于环境比较苛刻、耐高温、耐振动和冲击、高可靠性和高耐压的设备中。特别是在轨道交通和医疗设备等高端应用中，RECOM已开发出一系列获得全球各种相关市场认证的产品，帮助减轻客户端产品获得相应市场认证的压力。如RECOM的RPR系列电源模块拥有EN50155认证(铁路应用-电子设备用于车辆，其包括EN50121：铁路应用-电磁兼容性)；Re-inforce(增强型绝缘)电源模块也已经过认证符合医疗设备标准IEC/EN 60601的严格要求，适用于各种要求高隔离耐压和低漏电的医疗应用中。
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