2015電子產(chǎn)業(yè)走勢權(quán)威調(diào)查（二）

　　2015另一大趨勢，是汽車和能源有關(guān)的半導(dǎo)體技術(shù)蓬勃發(fā)展。

汽車和能源之安森美

　　安森美半導(dǎo)體中國區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)吳志民以白色家電舉例，世界各國持續(xù)關(guān)注節(jié)能問題，節(jié)能型消費電子產(chǎn)品的需求也持續(xù)上升。白家電應(yīng)用要求低能耗、小尺寸、輕重量、高可靠性，還存在其它挑戰(zhàn)，如發(fā)熱、造型設(shè)計及噪聲等。白家電中使用了多種類型的電機(jī)、壓縮機(jī)及風(fēng)扇。這就要求電子技術(shù)能夠高能效地驅(qū)動白家電中的這些電機(jī)。變頻器技術(shù)的開發(fā)旨在高能效地驅(qū)動用于工業(yè)及家用電器的電機(jī)。

　　安森美半導(dǎo)體中國區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)吳志民

　　安森美半導(dǎo)體基于絕緣金屬基板技術(shù)(IMST)的變頻器智能功率模塊(IPM)極適合于驅(qū)動白家電應(yīng)用中的電機(jī)，幫助設(shè)計人員應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。

　　在能效領(lǐng)域，安森美半導(dǎo)體看好高能效的電源管理、電機(jī)驅(qū)動及控制技術(shù)，如高集成度的變頻器智能功率模塊(IPM)、高性能1,200 V/1,350 V第二代場截止型IGBT和電源集成模塊(PIM)等。

　　安森美已提前推出創(chuàng)新性的技術(shù)或產(chǎn)品方案，積極推動高能效創(chuàng)新，提供寬廣陣容的高能效電源管理及電機(jī)驅(qū)動/控制產(chǎn)品。

　　在AC-DC電源適配器應(yīng)用方面，安森美半導(dǎo)體提供NCP124x系列超低待機(jī)能耗固定頻率電流模式控制器。

　　實際上，為了符合安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，AC-DC電源必須具備在撥出交流插頭后不到1秒時間內(nèi)將電磁干擾(EMI)濾波器X2輸入電容放電的能力。為了符合此要求，常使用與電容并聯(lián)的一串高阻抗電阻，但電阻型消耗源(drain)消耗約25 mW輸入能耗，當(dāng)考慮到空載輸入能耗時，此25 mW能耗相對較大。NXP124x系列器件包含集成的X2電容放電電路，省下了X2電容放電電阻及相應(yīng)的能耗。而安森美半導(dǎo)體NCP4353/4次級端控制器專門設(shè)計用于與NCP124x系列器件一起使用。NCP4353/4可檢測空載條件，并使初級端控制器(如NCP1246)進(jìn)入低能耗關(guān)閉模式;在關(guān)閉模式期間，初級端控制器關(guān)閉，由輸出電容提供電能，因而省去維持穩(wěn)壓所要求的能耗。在關(guān)閉模式期間，輸出電壓減小，并可減小至可調(diào)節(jié)電平。一旦要求更多電能，NCP4353/4就會自動重啟初級端控制器。NCP1246/7/8初級端控制器與NCP4353/4次級端控制器結(jié)合在一起使用，可提供低于16 mW的空載輸入能耗，用于筆記本電腦適配器及其他外部電源適配器等應(yīng)用。

　　NCP124x采用有源X2電容放電來檢測斷開交流連接狀況，省去一串高阻抗電阻及相關(guān)能耗。

　　在白家電應(yīng)用方面，安森美有用于電機(jī)及風(fēng)扇驅(qū)動的高能效變頻器智能功率模塊，其中包括用于3相電機(jī)驅(qū)動的新的升壓功率因數(shù)校正(PFC)及變頻器二合一IPM——STK57FU391A-E。它在單個封裝中集成功率因數(shù)校正(PFC)轉(zhuǎn)換器、三相變頻器輸出段、預(yù)驅(qū)動電路以及保護(hù)電路，提供更高集成度，高能效、高可靠性，幫助設(shè)計工程師解決白家電設(shè)計過程中面臨的多種挑戰(zhàn)。

汽車和能源之英飛凌

   英飛凌科技(中國)有限公司中國區(qū)汽車電子業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人高級總監(jiān)徐輝說，如何使汽車更環(huán)保、更安全、更智能，是汽車行業(yè)共同努力的方向。而作為站在技術(shù)最前沿的半導(dǎo)體，推動了現(xiàn)今80%的汽車技術(shù)創(chuàng)新。半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新，是實現(xiàn)環(huán)保、安全和智能化汽車的關(guān)鍵。

英飛凌科技(中國)有限公司中國區(qū)汽車電子業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人高級總監(jiān)徐輝

　　但她也指出實現(xiàn)起來存在著技術(shù)難點：一是環(huán)保方面，降低二氧化碳排放，需要清潔的內(nèi)燃機(jī)、高效的能源管理和電力驅(qū)動系統(tǒng)安全方面：汽車安全正從被動安全向主動安全、可預(yù)防安全的方向發(fā)展。歐洲發(fā)布的Euro-NCAP新車碰撞測試法規(guī)，對汽車的安全等級提出了更加嚴(yán)格的要求，在汽車發(fā)生碰撞時，不僅要求保護(hù)車內(nèi)人員的安全，同時把對車外人員的傷害減到最小。二是智能方面：需要實現(xiàn)駕乘人員的便利性、保障車內(nèi)數(shù)據(jù)以及聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性和完整性，并最終實現(xiàn)自動駕駛的最高境界。

　　英飛凌在汽車能源系統(tǒng)方面有著自己的優(yōu)勢，表現(xiàn)在四個方面。首先，英飛凌在汽車電子領(lǐng)域已經(jīng)有超過40年的經(jīng)驗，能夠更精準(zhǔn)地捕捉到客戶需求。尤其是在數(shù)據(jù)安全方面，英飛凌擁有25年的安全智能卡經(jīng)驗，可將這些技術(shù)運用到汽車智能化數(shù)據(jù)安全中。其次，英飛凌來自德國，對產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新有著不斷地追求。再者，英飛凌與全球領(lǐng)先的車廠和零部件廠商已經(jīng)建立了廣泛的合作;在中國也獲得了本土企業(yè)的認(rèn)可。最后，英飛凌和各大高校以及汽車電子科研研發(fā)機(jī)構(gòu)有廣泛的合作。令其對全球趨勢，本土發(fā)展有準(zhǔn)確的分析判斷。

　　這些優(yōu)勢有助于英飛凌助力汽車更加環(huán)保、安全和智能。

　　環(huán)保方面：電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測、48V起停系統(tǒng)方案都能有效地幫助節(jié)能減排。同時，英飛凌電機(jī)控制系統(tǒng)芯片能使發(fā)動機(jī)附件實現(xiàn)智能電氣化，車內(nèi)的泵類和電機(jī)只需根據(jù)需求而運轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步降低二氧化碳排放。此外，英飛凌是唯一一家可提供給客戶從低壓12V，48V，弱混，中混，強(qiáng)混，插電式到純電驅(qū)動汽車所有電壓區(qū)間汽車級功率半導(dǎo)體及模塊供應(yīng)商，擁有最為先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝， 為寶馬i3及i8電動車的提供了75顆核心的半導(dǎo)體元器件，幫助其實現(xiàn)高效的電力傳動。

　　安全方面：隨著汽車安全等級要求的不斷提升和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等先進(jìn)安全技術(shù)的發(fā)展，汽車安全系統(tǒng)對車用微控制器提出了更高的要求，包括更快的運算速度、更復(fù)雜的任務(wù)處理。英飛凌新一代多核微控制器產(chǎn)品家族Aurix具有強(qiáng)大的運算能力，同時可處理不同的任務(wù)，從而做出迅速的處理和反應(yīng)，以保障系統(tǒng)的安全。同時，具備更高的可靠性和安全性的Aurix最多可達(dá)10個監(jiān)控模塊，配合客戶的功能安全應(yīng)用軟件，可以實現(xiàn)最高到ISO26262 ASIL D最高等級的功能安全。此外，英飛凌市場領(lǐng)先的高性能77GHz雷達(dá)能夠保障自動緊急制動系統(tǒng)來保護(hù)行人、駕乘人員以及城市和社區(qū)安全，該產(chǎn)品已在美國、歐洲和亞洲的多家汽車零部件廠商應(yīng)用。

　　智能方面：英飛凌先進(jìn)的半導(dǎo)體解決方案應(yīng)用于輔助駕駛的多個領(lǐng)域，包括自動泊車，側(cè)視輔助、變道輔助、自動緊急制動等，通過這些功能的一一實現(xiàn)，從而最終達(dá)成自動駕駛的目標(biāo)。此外，隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，車內(nèi)電子控制單元之間的通訊，車內(nèi)與車外內(nèi)容商、服務(wù)商的通訊，都要求保證通訊數(shù)據(jù)的安全、完整以及隱私。英飛凌的智能卡芯片已經(jīng)引領(lǐng)全球市場超過25年，利用我們這方面的技術(shù)優(yōu)勢和長期經(jīng)驗，能夠為汽車通信環(huán)境提供有力的安全保障。

　　此外，在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，英飛凌功率產(chǎn)品覆蓋從發(fā)電、輸電、配電、用電，再到電能存儲等所有環(huán)節(jié)。英飛凌半導(dǎo)體器件的高能效、長壽命和高可靠性特別適用于新能源發(fā)電所獨有的地處偏遠(yuǎn)、難以維護(hù)等特點。很多大型風(fēng)電場位于海上，陸上風(fēng)電場也多設(shè)置于偏遠(yuǎn)位置，任何的故障和維修都會直接影響到可再生能源發(fā)電的可行性。儲能環(huán)節(jié)是智能電網(wǎng)中最具挑戰(zhàn)和創(chuàng)新性的一個領(lǐng)域，英飛凌的功率轉(zhuǎn)換解決方案涵蓋了蓄電池系統(tǒng)的全部功率要求，并且效率高達(dá)95%以上。

　　在智能家居領(lǐng)域，英飛凌聚焦日常生活的安全和節(jié)能。海量的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備引發(fā)的個人隱私及數(shù)據(jù)的安全問題備受關(guān)注，眾多家用設(shè)備智能化也存在潛在風(fēng)險。英飛凌的安全產(chǎn)品能夠?qū)θ魏涡问降姆欠ㄈ肭诌M(jìn)行有效鑒權(quán)和甄別，以保障只有真正的主人才能控制自己的設(shè)備，只有真正的服務(wù)商才能使用這些數(shù)據(jù)。英飛凌的安全解決方案不僅可以保護(hù)敏感數(shù)據(jù)(如支付憑證上的數(shù)據(jù))，提高連接設(shè)備的整體安全性。例如，近場通信安全組件可用于安全交易，它們能妥善保存重要信息以及各類憑證，并且在未經(jīng)授權(quán)的情況下，這些重要信息將無法被訪問。此外，家電智能化為人們的生活提供舒適和便捷的同時，也將產(chǎn)生巨大的能耗。在能源日趨寶貴的今天，只有不斷創(chuàng)新降低能耗才能持續(xù)享受科技帶來的舒適與便捷，而英飛凌家用電器電機(jī)驅(qū)動裝置的低能耗特性為高科技生活創(chuàng)造了條件。

   汽車和能源之IR

國際整流器公司 (IR) 亞太區(qū)銷售副總裁潘大偉

　　國際整流器公司 (IR) 亞太區(qū)銷售副總裁潘大偉說，IR預(yù)計增長尤其強(qiáng)勁的3個領(lǐng)域是云計算基礎(chǔ)設(shè)施、汽車電子和節(jié)能家電。作為電力電子領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，IR為這些市場開發(fā)了創(chuàng)新型產(chǎn)品。

　　對于汽車系統(tǒng)，IR開發(fā)了COOLiR?和COOLiR2-?系列，包括COOLiRFET?和COOLiRIGBT產(chǎn)品系列。COOLiRFET?器件提供了基準(zhǔn)RDS(on)性能和穩(wěn)定性，在各種汽車應(yīng)用內(nèi)實現(xiàn)了更高效、更輕便的電子系統(tǒng)。這些器件還提供超緊湊PQFN封裝，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的尺寸和重量。COOLiRIGBT?器件專為滿足大功率汽車應(yīng)用(例如電機(jī)逆變器和DC-DC轉(zhuǎn)換器)極具挑戰(zhàn)性的需求而設(shè)計。IR的COOLiR2?封裝平臺利用無焊線設(shè)計提高了汽車設(shè)計的可靠性和電源密度。

　　對于節(jié)能家電，IR擁有全面的智能功率模塊(IPM)系列，包括公認(rèn)的IRAM和μIPM器件系列與新推出的μIPM DIP系列。μIPM DIP產(chǎn)品系列將IR穩(wěn)定、高效的智能功率模塊(IPM)擴(kuò)展到了更低功率的應(yīng)用領(lǐng)域，從而實現(xiàn)了功率低至幾十瓦的高效電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。

   汽車和能源之Vicor

　　Vicor公司Justin Chen看好新能源汽車和綠色數(shù)據(jù)中心這兩個快速發(fā)展、極具潛力的行業(yè)，目前公司已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品和配套的解決方案面向這兩個應(yīng)用領(lǐng)域。

　　Vicor公司高級現(xiàn)場應(yīng)用工程師Justin Chen

　　他指出，國內(nèi)的環(huán)境污染中35%左右的PM2.5是由汽車造成的，而且傳統(tǒng)燃油汽車的能源效率非常低，汽車的化石燃油消耗對國家的能源安全產(chǎn)生重大的影響，新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。在剛剛過去的九月份，國內(nèi)單月新能源汽車銷量超過了美國，獨冠全球，而且未來更具潛力。

　　新能源汽車的最大挑戰(zhàn)在行駛里程和充電兩個方面。在電池容量一定的情況下，如果整體轉(zhuǎn)換效率越高，那么單次充電行駛里程也就越遠(yuǎn)。他表示Vicor能夠提供業(yè)界領(lǐng)先的高壓電池轉(zhuǎn)12V電池的2.4kW DC/DC轉(zhuǎn)換方案，以高效和超高功率密度為新能源汽車助一臂之力。

　　相較領(lǐng)先的同類國外企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)還需要在多方面優(yōu)化。隨著數(shù)據(jù)中心的能耗占全國總電能比越來越高，數(shù)據(jù)中心的PUE值是一個衡量能源效率高低的標(biāo)志。國外一些大公司的數(shù)據(jù)中心PUE已經(jīng)低于1.5。數(shù)據(jù)中心至少50%的能耗為IT設(shè)備，而其中40%的電能消耗又為服務(wù)器。提高IT設(shè)備的能源效率是實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心的重要方面。高壓直流是一個重要的提高能源效率的途徑。Vicor高效的高壓直流380V轉(zhuǎn)48V，48V直接轉(zhuǎn)到CPU電壓能夠有效提高服務(wù)器的效率和密度。

　　為提高能源效率，Vicor也在不斷推出新技術(shù)、新產(chǎn)品。

　　我們在去年推出的ChiP(Converter housed in package轉(zhuǎn)換器置于封裝內(nèi))顛覆了電源模塊的概念，其更像一個全功能的電源芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)立體散熱，最高達(dá)到每立方英寸1880瓦的功率密度，效率98%。

　　配合ChiP的高功率密度，Vicor在2014年年末推出的全金屬封裝(VIA， Vicor Integrated Adaptor)為簡化客戶的電磁和熱設(shè)計帶來巨大幫助。

　　此外，Vicor公司推出多種在線輔助設(shè)計工具，如Solution Selector, Whiteboard, Simulators等， 幫助設(shè)計工程師簡化設(shè)計流程，降低成本，加快產(chǎn)品上市時間。

   汽車和能源之Linear

　　凌力爾特公司電源管理產(chǎn)品副總裁Don Paulus介紹，由于大規(guī)模能量存儲技術(shù)的進(jìn)步，基于電池的系統(tǒng)迅速增多，從混合動力汽車和電動汽車 (具有幾萬瓦小時的電能儲備) 到能夠存儲數(shù)十兆瓦小時電能的電網(wǎng)能量儲存系統(tǒng) (ESS) 等均在其列。ESS系統(tǒng)被用于諸多的應(yīng)用，包括電源后備和穩(wěn)定、功率級加載 (以在峰值用電需求期間利用低成本的非高峰期電能)和存儲由可再生能源 (例如：太陽能和風(fēng)力) 捕獲的能量。

　　凌力爾特公司電源管理產(chǎn)品副總裁Don Paulus

　　傳統(tǒng)的被動電池平衡只能在充電期間保護(hù)那些較強(qiáng)的電池，在此過程中將產(chǎn)生熱量，而且無法對弱電池實施補(bǔ)償。作為一種選擇，主動平衡則增添了將電荷從較強(qiáng)電池轉(zhuǎn)移至較弱電池的能力，從而增加了電池組的容量和運行時間。近期，凌力爾特的LTC3300等集成型控制器提供了高平衡電流和高效率。這是一種雙向、主動電池平衡控制器，可獨立和同時地對多達(dá) 6 節(jié)串聯(lián)電池進(jìn)行平衡。其能以 90% 以上的效率管理高達(dá) 10A 的電流。

　　模擬電子器件在汽車市場正在快速成長，預(yù)計至少在未來的幾年時間里其增長速度將高于行業(yè)的整體水平，而且其在凌力爾特全部業(yè)務(wù)中所占的比例已經(jīng)升至 20%。電子系統(tǒng)正逐步地使交通體驗發(fā)生變革，導(dǎo)致人們對于連通性、便利性、安全性和燃油效率的預(yù)期不斷攀升。由于電子裝置取代了傳統(tǒng)的機(jī)電和液壓系統(tǒng)，因此一部標(biāo)準(zhǔn)的中型車輛如今包含了 100 多個處理器和幾十臺電機(jī)。車輛中分布式系統(tǒng)和診斷功能的激增對數(shù)字通信提出了更高的要求，這反過來又推動了數(shù)據(jù)速率的提高以及數(shù)字收發(fā)器需求量的增加。

　　歷史上，線性穩(wěn)壓器一直用于為數(shù)字處理器、收發(fā)器和相關(guān)組件提供穩(wěn)壓的電源。但是隨著功率需求的增加，使用線性穩(wěn)壓器帶來的問題越來越多。線性穩(wěn)壓器是簡單和低成本器件，其具有非常緊湊和易于設(shè)計的應(yīng)用電路。不過，當(dāng)用于把汽車電池電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字組件所需的低電壓時，此類穩(wěn)壓器的效率低下。比如：從 12V 至 5V 的線性轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換效率為 42%，而 12V 至 3.3V 轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的效率則低于 28%。舉個例子，假如電源負(fù)載為 280mW/3.3V，那么將需要 1W 的輸入功率，因而造成 720mW 的功率被作為熱量白白損失掉了。針對系統(tǒng)效率和最終產(chǎn)生之熱應(yīng)力的管理日益受到汽車系統(tǒng)設(shè)計師的關(guān)注。

　　對于系統(tǒng)設(shè)計師而言，一種替代方案是用開關(guān)模式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器來取代線性穩(wěn)壓器。開關(guān)電源具有很高的效率，但也帶來了其特有的難題，包括電感器的選擇和供應(yīng)、環(huán)路補(bǔ)償和降低輻射 EMI、以及解決方案相對復(fù)雜和占板面積較大等。

　　傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器應(yīng)用的第二種替代方案是開關(guān)電容器充電泵穩(wěn)壓器。此類組件既擁有線性穩(wěn)壓器解決方案緊湊和簡單易用的優(yōu)點，同時又縮小了線性穩(wěn)壓器與開關(guān)穩(wěn)壓器之間的效率差距。凌力爾特提供了一個非常適合于這類應(yīng)用的高電壓充電泵穩(wěn)壓器系列。例如：LTC3255 可采用一個范圍為 4V 至 48V 的輸入電壓提供高達(dá) 50mA 的負(fù)載電流，故障保護(hù)范圍則為 -52V 至 60V。其無負(fù)載靜態(tài)電流僅為 20μA。從 12Vin 至 5Vout 轉(zhuǎn)換的效率高于 80%，而從 12V 至 3.3V 轉(zhuǎn)換的效率則為 55%，產(chǎn)生的功率損耗僅為線性穩(wěn)壓器的大約 50%。與線性穩(wěn)壓器不同的是，充電泵亦可用于負(fù)輸出和降壓-升壓型應(yīng)用。

　　模擬器件在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和能量收集中的作用也越來越凸顯。

　　堅固和超低功率無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (比如那些利用凌力爾特 Dust Networks SmartMesh? 產(chǎn)品線實現(xiàn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)) 的推出正逐步地改變著傳感器在眾多應(yīng)用 (包括環(huán)境監(jiān)測、交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施和工廠車間等等) 中的部署方式。而且，當(dāng)傳感器部署在偏遠(yuǎn)、與外界隔離或危險的環(huán)境時，利用局部環(huán)境能量 (既不需要鋪設(shè)導(dǎo)線也不需要維修保養(yǎng)) 為其供電的潛在需求就顯現(xiàn)出來了。

　　凌力爾特于 2010 年推出了首款能量收集集成電路，該 IC 專為調(diào)理來自低電平太陽能、壓電元件和熱電發(fā)生器 (TEG) 輸出的功率而特別設(shè)計。自那之后，我們向市場投放了一個允許用戶利用收集的環(huán)境能量來給主電池或可再充電電池提供補(bǔ)充的產(chǎn)品系列，從而可無限期地延長系統(tǒng)運行時間，或者逼近主電池的貯藏壽命。這些產(chǎn)品可處理電源系統(tǒng)的所有方面，包括 DC/DC 轉(zhuǎn)換、PowerPath? 控制和局部能量存儲。以 LTC3107 為例，其可調(diào)理取自低電壓、低阻抗電源 (包括 TEG 和熱電堆) 的能量，并把低至 20mV 的輸入轉(zhuǎn)換為適合為遠(yuǎn)程傳感器節(jié)點供電的功率。該器件在采集能量和主電池之間實現(xiàn)了無縫切換，并優(yōu)先使用環(huán)境能量源，當(dāng)能量收集器運行時僅從電池吸收 80nA 電流。實用和有效的能量收集器是將物聯(lián)網(wǎng)從構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實的一種關(guān)鍵組件。

2015電子產(chǎn)業(yè)走勢權(quán)威調(diào)查(四) ：智能識別與安全技術(shù)走紅          http://butianyuan.cn/article/268639.htm

2015電子產(chǎn)業(yè)走勢權(quán)威調(diào)查(三) ：淹不死的發(fā)動機(jī)     http://butianyuan.cn/article/268237.htm

2015電子產(chǎn)業(yè)走勢權(quán)威調(diào)查（二）—— 汽車與能源技術(shù)向前沖   http://butianyuan.cn/article/268132.htm

2015電子產(chǎn)業(yè)走勢權(quán)威調(diào)查（一）—— 物聯(lián)網(wǎng)來了，挾著滿滿的財富  http://butianyuan.cn/article/268064.htm