горячая линия400-811-8032

1 - 700W модульное питание разработка, производство, продажа

русский
русский

©2019 Гуанчжоу Aipu Электронные технологии Лтд. Все права защищены.   粤ICP备12004597号-1   Power by:300.cn

Guangzhou Aipu Electron Technology Co.,Ltd

Ссылки: система управления dcs | производители мобильных источников питания | модульный источник питания | система тестирования питания | электромагнитный нагреватель | проводящий клей | телефонный робот | светодиодный дисплей с электронным дисплеем цена | Жесткий разъем | оптический трансивер | Производитель кабеля Гуандун | Сетевой кабель | цена защитной двери | производители защитных дверей | ремонт машин для проверки безопасности | компания по надзору за улучшением дома | автобусная остановка | промышленный приемопередатчик волокна

>
>
>
60-летняя история технологии гибридных и силовых модулей

технология

Aipulnion

60-летняя история технологии гибридных и силовых модулей

Подгруппа:
Силовые технологии
Автор:
Источник:
Дата публикации:
2019/02/14
Количество просмотров
Технология гибридных схем и модулей развивается уже более 60 лет, и теперь модули доступны в COTS (коммерчески доступны), предназначенные для сокращения циклов проектирования, уменьшения морального износа и решения проблем SWaP (размер, вес и мощность). Значительный вклад. Давайте рассмотрим историю этой технологии и рассмотрим некоторые из факторов, которые важны для аэрокосмической и оборонной промышленности.
 
Ранняя гибридная схема
 
В конце 1950-х годов область вычислений с использованием дискретных транзисторов достигла больших успехов, но платы становились все более сложными, иногда с тысячами взаимосвязанных транзисторов, диодов, резисторов и конденсаторов. Следовательно, решение необходимо для увеличения плотности и надежности. Правительственные учреждения финансировали различные концепции гибридных схем.
 
В 1958 году финансируемая США компания RCA предложила концепцию «микромодулей». Подход, используемый этой концепцией, заключается в использовании кубов, которые имеют внешнюю конфигурацию и одинаковый размер, чтобы кубы можно было фиксировать друг к другу. Внутри чипсы различных дискретных компонентов вертикально уложены друг на друга и соединены по краям. С точки зрения объема плотность компонентов увеличилась более чем вдвое, надежность увеличилась в шесть раз, и в течение следующих нескольких лет были сделаны дополнительные инвестиции. В 1962 году 10-компонентный модуль обошелся в 52 доллара, что примерно в 2,5 раза дороже традиционного решения с дискретной печатной платой.
 
Несмотря на высокую цену, микромодули RCA очень успешны, но жизнь очень коротка, рождение интегральных микросхем (IC), несомненно, способствовало тому, что этот модуль уступил. Цена ранних микросхем в девять раз превышала стоимость гибридных решений. Эти микросхемы часто были бенефициарами финансируемых государством проектов. Знаменитый проект 1962 года был руководством Аполлона Raytheon для НАСА. Компьютер (ApolloGuidance Computer).
 
С быстрым развитием IC, люди скоро поняли преимущества IC по сравнению с гибридными цепями и модулями. В этом отношении кажется удивительным, что технология гибридных схем все еще существует. Тем не менее, правительства часто имеют более общие соображения, включая стабильность продукта и долгосрочную доступность, надежность и удобство использования, относительно инноваций и сложных эксплуатационных требований. Эти факторы в сочетании с конкретными техническими преимуществами гибридных схем и модулей, несомненно, являются одной из причин, по которой технология гибридных схем непрерывно используется в течение последних 50 лет.
 
интегрированный
 
За это время, описанное в этой статье, технология ASIC принесла революцию в отрасли. Первоначально сотни массивов затворов предоставили правительству возможность увеличить цифровую интеграцию.В связи с быстрым увеличением плотности затворов и улучшением инструментов разработки, дни гибридных микросхем, похоже, невелики.
 
В конце 1980-х годов разработчики оборонного оборудования признали успех цифровых ASIC и попытались применить тот же подход к схемам со смешанными сигналами. В их мотивах преобладают требования миниатюризации, потому что защита требует все более сложных систем, и в то время такие системы имеют большие бюджеты. Однако трудно настроить инструменты проектирования, которые полностью настроены для использования заказчиком, и аналоговое проектирование является сложным.Эта сложность и сложность означает, что ASIC со смешанным сигналом все еще будет очень интенсивно потреблять ресурсы для полностью разработанного пользователем проекта. И сильно зависит от команды разработчиков производителя полупроводников.
 
Несмотря на огромный прогресс в аналоговых инструментах и ​​методах проектирования ASIC, реальные проблемы моделирования широко распространены и все еще трудно решить с готовыми полу-заказными схемами. В результате гибридные схемы обеспечивают способ интеграции высокопроизводительных аналоговых и сигнальных линий связи, изготовленных с использованием различных технологических процессов, в единый пакет, когда готовые продукты не работают.
 
Эффективные оборонные и аэрокосмические системы обычно разрабатываются на основе модульных подсистем. Например, полевой сменный блок (LRU) упрощает обслуживание и оперативную поддержку. Соединения LRU основаны на таких стандартах, как интерфейс шины MILSTD-1553. Реализация этих функций с помощью гибридных схем, модулей, макросов ASIC или на платах стандартного формата стала предпочтительным методом, фактически они являются специализированными стандартными продуктами.
 
(ASSP) и основные строительные блоки.
 
Это подчеркивает два важных фактора. Прежде всего, нет необходимости в ненужном переизобретении, и более эффективно позволить разработчику сосредоточиться на основной интеллектуальной собственности системы. Во-вторых, в соответствии с сегодняшними стандартами, оборонная и аэрокосмическая отрасли являются небольшими пользователями полупроводников, и разработка решений на уровне модулей или плат является более реалистичным предложением, чем разработка однокристальных ASSP на уровне IC.
 
Традиционно требования к производительности силовых модулей были хорошо согласованы с гибридной модульной технологией.Закрытый металлический корпус, используемый в этой технологии, отвечает требованиям к плотности мощности и управлению температурой для высокотемпературных, высоконадежных защитных приложений. По мере роста требований к питанию для больших ПЛИС и микропроцессоров стремление к более эффективной архитектуре питания и регулированию в точке нагрузки (POL) привело к появлению новых модульных решений.
 
Такие приложения, как радар, давно используют гибридные схемы и модули для реализации радиочастотных и микроволновых решений. Только в последние годы появился однокристальный ИС-продукт, который начал удовлетворять этот тип спроса, но теперь новый высокопараллельный радар с фазированной решеткой снова сосредоточился на модульных решениях.
 
безопасности
 
Устранение устаревшего продукта - очень серьезная проблема для оборонной промышленности. Проектный срок службы от 30 до 50 лет является обычным явлением, поэтому поставщики оборонного и аэрокосмического оборудования постоянно ищут способы снижения риска. Гибридные схемы и модули всегда были способом изолировать быстрые изменения в оборонной промышленности и полупроводниковой промышленности. Модули памяти представляют особый интерес, поскольку технологии DRAM и SRAM имеют особенно короткий срок службы.
 
Концепция стандартного форм-фактора и расположения выводов может быть сохранена, в то время как микросхемы памяти в модуле могут быть обновлены. Писать гораздо проще, чем на самом деле, отчасти из-за постоянного прогресса во времени доступа, архитектуре и напряжении питания. С другой стороны, использование платы встроенного процессора стандартного формата обеспечивает более продвинутый подход, если позволяет пространство. Тем не менее, концепция стандартного форм-фактора является ядром многих устаревших стратегий управления ликвидацией и, несомненно, является основным фактором, влияющим на долговечность гибридных и модульных решений.
 
Гибридные схемы и модули также имеют преимущества, поскольку полностью скрытые модули могут использоваться для сокрытия ценной интеллектуальной собственности, связанной с проектированием аппаратного обеспечения, что затрудняет реализацию обратного проектирования. Глядя только на количество устройств на упаковке недостаточно для декодирования аппаратного дизайна. Кроме того, некоторые полупроводниковые микросхемы не так легко доступны на открытом рынке.
 
От полной настройки до сегодняшних COTS
 
Предыдущие взгляды на продолжение использования гибридных схем и модулей в системах защиты по-прежнему актуальны. Однако важно признать, что давление на торговое оборудование со стороны производителей оборонного оборудования больше, чем когда-либо, особенно с точки зрения стоимости и времени выхода на рынок.
 
Полностью нестандартные гибридные конструкции дороги и занимают относительно много времени. Альтернативные однокристальные ИС-решения растут год от года. Хотя крупные оборонные компании все еще разрабатывают новые гибридные конструкции, поскольку производство сокращается, тенденции производственного аутсорсинга воспринимаются.
 
COTS
 
Ситуация с модулем совершенно иная. Основанные на технических и коммерческих факторах, модульные решения получили значительный импульс. Импульсные источники питания и сигнальные линии - это два типа приложений, которые особенно хорошо подходят для использования в модулях, потому что для высокоэффективного проектирования требуется опыт, которого в современных командах разработчиков оборонного оборудования мало.
 
вывод
 
Шестьдесят лет назад гибридные схемы и модули были технологией выбора для миниатюризации электронных схем и повышения надежности электронных схем. По мере того, как полупроводниковая индустрия становится все более и более товарной, жизненный цикл продукта и жизненный цикл оборудования оборонной промышленности становятся все более и более различными, и гибридные схемы и модули нашли новое применение в уменьшении проблемы устаревания. Хотя ASIC являются предпочтительным методом интеграции цифровых электронных схем, гибридные модули могут играть роль на небольшом специализированном рынке, который решает задачи моделирования.
 
В то же время модули COTS выпускаются в форме стандартных продуктов для конкретных приложений, особенно для блоков питания, процессоров, сигнальных линий и интерфейсов. Эти специализированные стандартные продукты также получили широкое распространение, поскольку поставщики оборонного оборудования стремятся к новым конкурентным преимуществам и осознают важность сосредоточения ограниченных дизайнерских ресурсов на расширении основных компетенций.
 
Сегодняшнее давление на оборонный бюджет и более короткие циклы проектирования могут сделать полностью настраиваемые гибридные схемы все более устаревшим решением, но нет никаких сомнений в том, что модули COTS все чаще становятся технологией выбора для оборонной и аэрокосмической промышленности.
search
1
Горячая линия:400-811-8032
Телефон:86-20-8420-6763
Электронная почта:market@aipu-elec.com
Адрес:2 / F, корпус B, внутренний двор Qixinggang № 4, Pomegranate Road, район Haizhu, Гуанчжоу, Китай.