יובל אידלסון – בורן טכנולוגיות
מאז ומתמיד, ”מזעור” היה שם המשחק בתחום הרכיבים בתעשיית האלקטרוניקה. יצרנים של רכיבים אלקטרוניים, מעגלים ורכיבים, שאפו, תמיד, למזער את המוצר כדי שיוכלו להשתלב במוצרים אלקטרוניים קטנים אף הם, אך עם זאת, בעלי יכולת לביצועים רבים יותר. כל זאת, בגלל הדרישות המרובות ההולכות וגדלות של צרכני הקצה.
כולנו זוכרים איך טלפונים ניידים נראו פעם ומה הם ידעו לעשות, כיום אנו שוכחים שהדבר הקטן והקומפקטי הזה נועד קודם כל, כדי לדבר אתו ואחרי כן כדי להשתמש בכל יתר העשרות ולפעמים מאות האפליקציות שבתוכו.
יכולת המזעור, התאפשרה עם השנים, בזכות היכולת של יצרני הרכיבים והמעגלים המשולבים להקטין את הגודל הפיסי ועדיין לשמור, לפחות על אותם ביצועים. הגדילו לעשות יצרני המעגלים המשולבים כגון אינטל וכו’ שהצליחו להשתמש בטכנולגיה שמאפשרת הקטנת המעבדים והגדלת הביצועים.
ממירי מתח קטנים עם ביצועים גדולים:
מן הסתם נושא המזעור נכפה גם על תחום ממירי המתח לסוגיו.
לדוגמא, בתחום תקשורת המידע לסוגיו- וידאו, אינטרנט , RF וכו’, הצורך בהעברת מידע מהיר יותר, איכותי יותר ובכמות גדולה יותר הוא צורך אובססיבי וידוע שמהנדסי הפיתוח מתמודדים עמו באופן יום יומי.
המערכות המפותחות על ידי החברות המייצרות ציוד תקשורת, צריכות לעמוד בדרישות ההולכות וגדלות של הלקוחות הסופיים ועם זאת להשאיר את מערכות התקשורת באותו גודל פיזי.
הגודל האופייני של מערכות אילו הוא גובה 1U רוחב 19” כדי שיתאים ל- RACK ברוחב 19”.
כדי לעמוד בדרישות הלקוחות הסופיים, מהנדסי הפיתוח מעבים ומרחיבים את שטח ונפח ה-PCB, מוסיפים רכיבים, משתמשים במעבדים ובקרים בעלי יכולת ביצוע גבוהים יותר ובעקבות זה ההספק שנצרך גדל יותר. אך למרות זאת
הדרישה מספק הכוח, היא להישאר באותו גודל ולספק אנרגיה גבוהה יותר או לקטון ולספק את אותה אנרגיה ואולי אף יותר .
שיטות בהגדלת הספק
בשטח קטן:
ישנן מספר שיטות שבהן ניתן להגדיל את ההספק של ספק הכוח ובכל זאת לא להגדיל את גודלו הפיסי של הספק כגון:
שימוש במגנטיקה פלנארית כך שמהגנטיקה היא חלק מהמעגל החשמלי. כך אנו מגדילים את צפיפות ההספק להבדיל משימוש במגנטיקה מלופפת. פיזור חום טוב יותר.
שימוש בדיודת סיליקון קרבייד (SiC) היכולה לשמש כמיישר מוצא. לדיודות SiC יש זרם זליגה-הפוכה נמוך והן אינן סובלות מהפסדי התאוששות-הפוכה. הם זמינים עם דירוגי מתח העולים על kv1 ובעלי ביצועים טובים בצורה יוצאת דופן.
שימוש ב MOSFET בעלי יכולת עבודה בתדר מיתוג גבוה – AVALANCHE RATED.שימוש בMOSFET בעלי פרופיל נמוך, עם התנגדות תרמית נמוכה ל- PCB וע”י כך פזור חום טוב יותר. RDS ON מאוד נמוך וכך השגת יעילות גבוהה יותר.
שימוש באריזת אלומיניום לפיזור חום טוב יותר. שימוש במפזרי חום.
הצמדת הרכיבים פולטי החום לגוף הספק. שימוש ברכיבים בעלי יעילות עבודה גבוהה יותר. תכנון טפוגרפית האוורור בצורה יעילה יותר.
שימוש בקבלים בעלי קיבול גדול יותר ונפח קטן יותר.
הלכה למעשה:
כיום, רוב יצרניי ספקי הכוח וממירי המתח משתמשים בטכניקות שהוזכרו מעלה. חלקם משתמשים כבר זמן רב ונחשבים חלוצים בתחום. חלקם החלו להשתמש לאחרונה ונחשבים כעוקבים אחרי החלוצים, אבל בסופו של דבר, כולם, פחות או יותר ממזערים את המוצרים שלהם ועדיין נותנים הספקים גבוהים יותר והבחירה בין יצרן ליצרן בסופו של דבר נקבעת בהתאם למחיר ולביצועים.
אחד היצרנים לספקי כוח, המוכרים בשוק, הוא N2POWER או בקיצור N2P. יצרן זה חרט על דיגלו לייצר ספקי כוח בעלי צפיות הספק גדולה במיוחד. הוא החל לפני כמה שנים ביצור והיה בין הראשונים ליצר ספקי כוח, AC ל DC בשטח של “3 על “5 בהספק של 125W מסדרת XL125, עם מתחי מוצא מרובים שמתאימים לאפלקציות ATX. כיום הוא מתגאה בספק הכוח החדש שלו AC ל DC בהספק של 375W מסדרת XL375 גודל של “5 על “3.3 , גובה של 1U, מגוון רחב של מתחי מוצא DC – 12V,24V,28V,36V, 40V , 48V ,54V ,56V.
כמו כן ליצרן יש ממירי DC/DC באותה תצורה כמו ה- AC ל- DC עד הספק של 275W.
המאפיין ספקי כוח אילו זה בעיקר הנצילות הגבוהה שלהם.
יצרן נוסף בתחום ממירי ה DC ל DC הוא יצרן בשם CALEX .
מה שייחודי לממירים של CALEX זה בעיקר ממירי הספק גדול של עד 400W עם מתח כניסה רחב של 9V עד 36V , 18V עד 75V. וזאת בזכות השימוש המוגבר ב דיודת קרבייד.
סדרת ה WTH, בגדול חצי לבנה (BRICK) בהספק של מקסימום 200W. מתח כניסה רחב – 9V עד 36V, מתחי מוצא – 24V,28V,48V. מתאים לאפלקציות מוסעות שניזונות ממתחי מצברים.
סדרת ה- LP, בגדול של חצי לבנה, הספק מקסימלי של 240W, מתח כניסה רחב של 9V עד 36V, מגוון מתחי מוצא של 12V,15V,24V,28V,48V.
סדרת ה-FBW – Full Brick Wide ,גודל לבנה שלמה, הספק מקסימלי של עד 400W. מתח כניסה – 18V עד 75V .מגוון מתחי מוצא של 5V,12V,24V,28V,48V.
תכונות נוספות שיש לממירים אלו הן ה”רובוסטיות” שמאפיינת אותם, הממירים הם ממירים סגורים ואטומים ומלאים בחומר אטימות דמוי סילקון לפיזור חום טוב יותר ועמידה בחבטות ורעידות משמקנה לממירים אלו את היכולת להשתלב במוצרים סמי צבאיים וצבאיים בתנאי סביבה שדורשים טמפ’ עבודה של עד 105°C ומינימום 40°C.
לסיכומו של עניין, תעשיית האלקטרוניקה כיום, נתונה במרוץ מתמיד כדי לתת מענה ללקוחותיה עם שלל הדרישות למוצרים מרובי ביצועים בגדלים פיסיים כמה שיותר קטנים. העומדים בראש תעשיה זו ומכתיבים את הקצב הם יצרני הסמיקונדוקטור – המעבדים והבקרים ושלל יצרני הסיליקון ויתר הרכיבים האלקטרוניים, שללא החדשנות הטכנולוגית שלהם לא היינו יכולים להגיע לממדים זעירים יותר של המוצרים בהם אנו משתמשים כיום וכנגזרת לכך לא היו ספקי הכוח וממירי המתח קטנים לממדים שאנו מכירים כיום. כמו שזה נראה כרגע, עדיין לא נאמרה המילה האחרונה בעניין זה ועוד נכונו לנו חידושים רבים.
