節(jié)能：有條件的自我救贖

　　張潔萍指出，隨著3G技術(shù)的迅猛發(fā)展，金融、電信網(wǎng)絡(luò)的新一代基站和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，也對電源動力系統(tǒng)提出了更高的要求。與此同時，3G技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模普及，集中度越來越高，數(shù)據(jù)量傳輸量越來越大，這就要求電源廠商必須加大對創(chuàng)新技術(shù)的投入，提高產(chǎn)品的高效節(jié)能性能，并通過推出高附加值的產(chǎn)品或解決方案來為用戶節(jié)約投資成本，同時保障運行的穩(wěn)定性和高效性，才能充分保障用戶體驗。

　　飛兆半導(dǎo)體鄭東輝介紹該公司的策略一直是追求功率密度領(lǐng)導(dǎo)地位，為此飛兆半導(dǎo)體發(fā)表了一種新的功率專用封裝技術(shù)Dual Cool，以滿足電子產(chǎn)品設(shè)計對更高效熱管理的不斷攀升的嚴(yán)苛要求。該技術(shù)通過在封裝頂部增加一個散熱塊，在垂直MOSFET裸片結(jié)構(gòu)的漏極和源極形成一條直接散熱路徑。利用這種結(jié)構(gòu)，除了到印制電路板的直接傳導(dǎo)路徑之外，還能利用一個散熱系統(tǒng)在封裝頂部實現(xiàn)額外的冷卻。

　　最近，為了提升效率和控制性能，許多馬達(dá)控制應(yīng)用已經(jīng)采用了逆變器解決方案。即便在家用電器領(lǐng)域，BLDC逆變器解決方案正在普及。不過，關(guān)鍵問題是如何提高這些解決方案的成本效益和可靠性，許多功率器件供應(yīng)商針對這一市場推出分立器件或模塊解決方案。

　　制造商喜好使用模塊解決方案，因為相比分立解決方案，模塊解決方案具有數(shù)項優(yōu)勢。首先，模塊方案有助于提高系統(tǒng)的可靠性和效率。許多成套設(shè)備開發(fā)人員在設(shè)計功率部件和柵極驅(qū)動電路時遇到了困難，因其布局周邊是非常敏感的。而模塊解決方案在設(shè)計中考慮了這些因素，以期減小雜散電阻/電感并優(yōu)化開關(guān)特性，這可以通過優(yōu)化硅晶片安排及縮短引線粘接長度來實現(xiàn)。其次，模塊方案能夠簡化成套設(shè)備的設(shè)計和制造過程。最近，瞄準(zhǔn)家用電器的低成本模塊產(chǎn)品集成了某些不可缺少的外設(shè)，如 Bootstrap 二極管和NTC熱敏電阻，以及具有較低熱阻的隔離基底材料，能夠簡化裝配過程并提高散熱性能。

　　另一個設(shè)計挑戰(zhàn)來自于汽車節(jié)能領(lǐng)域，無論每年銷售多少輛汽車，汽車中的電子產(chǎn)品都將持續(xù)增加?；旌闲图叭妱有推嚨牟粩嗤茝V將進(jìn)一步推動這個市場的發(fā)展。在這個市場上，凌力爾特的電池管理系統(tǒng) (BMS) 產(chǎn)品系列被普遍接受，而且是目前處于生產(chǎn)中和路上行駛的汽車采用的惟一 BMS 產(chǎn)品。

　　針對汽車電池系統(tǒng)，英飛凌的主動平衡解決方案是針對鋰電充放電進(jìn)行主動均衡處理的智能型方案，并在海外申請了專利。該方案采用特制變壓器來將電池單體中的能量轉(zhuǎn)移到電池包中，或者在各個電池包中轉(zhuǎn)移，可以幫助提高能源效率，減少電池單體不一致而產(chǎn)生的問題，并將電池使用時間提高至少10%，對降低整個電池系統(tǒng)的成本起到極大作用。目前，該方案已被福田汽車所采用。福田汽車將首先在多款電池管理系統(tǒng)(BMS)中采用英飛凌的這款方案，優(yōu)化電池管理系統(tǒng)軟、硬件。這也是英飛凌公司首次將該技術(shù)應(yīng)用于商用車領(lǐng)域。

　　而新能源汽車的馬達(dá)驅(qū)動有別于一般的通用變頻器是牽引應(yīng)用，它的工作氣候環(huán)境比較惡劣，負(fù)載大小隨著啟動，加速，減速而不斷變化，這對模塊的壽命和可靠性有很大影響。英飛凌認(rèn)為需要采用高可靠性的模塊工藝，以提高芯片的功率端子之間聯(lián)接線及襯底與基板承受熱疲勞的能力，其第四代IGBT功率周次提高了四倍，PrimePACKTM和EconoDUALTM3等模塊溫度周次比工業(yè)級大電流模塊IHM提高了四到五倍。

　　Tony Armstrong直言，凌力爾特2008 年推出了 LTC6802，該 IC 能對電動型汽車的動力傳動系統(tǒng)需要的大型高壓電池組進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)視。這個電池監(jiān)視 IC 將數(shù)據(jù)采集任務(wù)縮小到單個器件中，能支持長串電池。結(jié)果是，與過去的分立式解決方案相比，極大地提高了性能、成本效益和空間利用率。這個完整的電池測量 IC 包括一個 12 位 ADC、一個精確電壓基準(zhǔn)、一個高壓輸入多路轉(zhuǎn)換器和一個串行接口。每個 LTC6802 都能測量由多達(dá) 12 節(jié)電池串聯(lián)組成的電池組中的單個電池，該器件的專有設(shè)計允許多個 LTC6802 串聯(lián)疊置而無需光耦合器或隔離器，從而允許在一長串串聯(lián)連接的電池組中精確地監(jiān)視每節(jié)電池的電壓。在 2008 年，凌力爾特還推出了 LTC6802 的伴隨器件 LTC6801，從而為這類高壓電池組提供了冗余監(jiān)視。經(jīng)過 3 年的生產(chǎn)以及通過汽車在路上行駛對設(shè)計進(jìn)行的驗證，凌力爾特最近推出了第二代電池監(jiān)視 IC LTC6803。憑借在汽車行業(yè)積累的真實經(jīng)驗，該第二代 IC 具有更高的抗噪性能、可與更廣泛的電池兼容、功耗更低、以及為安全 / 可靠工作提供了廣泛自測試功能。

　　新能源應(yīng)用

　　全球能源需求量的增長已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源的供應(yīng)，加快低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)成為全球的共識。太陽能是目前市面上最具前景的再生能源之一。而且，由于政府的積極推動政策，加上傳統(tǒng)電能的成本不斷攀升，越來越多家庭開始轉(zhuǎn)為使用太陽能，在自己的屋頂上安裝光伏系統(tǒng)。太陽能電池、LED照明等替代能源應(yīng)用成為半導(dǎo)體市場的熱點。

　　能源效率將依然是一個關(guān)鍵的推動力，而照明的節(jié)能改造是最快速、最輕松的節(jié)省能源、降低成本的途徑之一。LED光源市場預(yù)計年復(fù)合增長率達(dá)到22%，其市場規(guī)模在2014年將達(dá)到80億美元。而這僅僅涵蓋LED普通照明應(yīng)用，并不包括其他非常大的LED市場領(lǐng)域，比如移動設(shè)備、交通燈、標(biāo)識系統(tǒng)、液晶電視和計算機(jī)背光照明等。然而，在所有照明應(yīng)用中，成本是一個主要因素。LED驅(qū)動解決方案必須盡可能便宜，同時提供應(yīng)用所需的性能水平。國際整流器公司的潘大偉介紹，IR最近推出高壓降壓穩(wěn)壓器控制IC，用于LED燈泡替換、LED燈管照明和其他非隔離式LED驅(qū)動應(yīng)用。IRS2980是高壓LEDrivIR IC系列的首款產(chǎn)品，額定電壓為600V，利用滯環(huán)電流模式，進(jìn)行精確的電流調(diào)節(jié)。這款LED降壓驅(qū)動器具有低邊MOSFET驅(qū)動以及高壓內(nèi)部穩(wěn)壓和高邊電流感測功能。該轉(zhuǎn)換器兼容電子PWM調(diào)光，電流控制范圍為0%-100% 。

　　TI謝兵介紹，近年來，TI投資建設(shè)了兩個與替代能源相關(guān)的實驗室：LED照明實驗室(LED Lighting Lab)和太陽能系統(tǒng)實驗室(Solar Energy Systems Lab)。這兩個實驗室充分利用了TI在模擬、嵌入式領(lǐng)域不同產(chǎn)品線的技術(shù)和人才優(yōu)勢，并與客戶緊密合作完成系統(tǒng)架構(gòu)和芯片級的IP設(shè)計，產(chǎn)品定義，應(yīng)用指南等創(chuàng)新突破的開發(fā)。就太陽能領(lǐng)域來說，太陽能逆變器在很大程度上依靠模擬和嵌入式處理技術(shù)的發(fā)展來提高效率、增加系統(tǒng)安全性，降低安裝和維護(hù)成本。目前, TI的MCU在太陽能逆變器市場已經(jīng)占據(jù)了35%的市場份額。TI在太陽能系統(tǒng)上的研發(fā)覆蓋從毫瓦級到千瓦級的太陽能系統(tǒng)?，F(xiàn)在TI正在研究的太陽能系統(tǒng)優(yōu)化方案，在太陽能板上集成DC/DC轉(zhuǎn)換器，并在室內(nèi)和便攜式太陽能系統(tǒng)中使用最大功率點跟蹤技術(shù)。

　　隨著人們能源意識的增強以及不可再生能源的不斷消耗，世界各國更加關(guān)注太陽能等可再生的清潔能源。鄭兆雄介紹，安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應(yīng)商，同樣關(guān)注太陽能等應(yīng)用領(lǐng)域，提供應(yīng)用于太陽能板及電源逆變器的豐富的電源管理芯片及外部元器件，如電源管理(IGBT/MOSFET驅(qū)動器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、PWM轉(zhuǎn)換器)、分立器件、功率分立器件(整流器、IGBT、超極結(jié)高壓MOSFET)、微控制器及電力線通信(PLC)調(diào)制解調(diào)器等。安森美半導(dǎo)體的優(yōu)勢在于擁有電源管理領(lǐng)域的深厚專知和技術(shù)，并提供應(yīng)用于太陽能的全面的電源管理芯片及分立器件產(chǎn)品線，以及PLC調(diào)制解調(diào)器等產(chǎn)品，配合太陽能作為分布式電源接入智能電網(wǎng)后的智能電表等應(yīng)用。