半导体技术创新帮助电子产品实现绿色节能
以使系统效能提高5%,而直流逆变器在变频空调等家电中的采用则可以使系统节能达到40%以上 (见下图)。飞兆半导体在空调器、洗衣机和电冰箱等白色家电市场拥有完整的解决方案,高效率集成式Motion-SPM功率模块,能够替代多达22个分立元件,适用于高达3kW范围的家用电器和工业电机应用,在紧凑Mini-DIP封装内集成了经过全面测试的元件,包括HVIC、LVIC、NPTIGBT、FRD、以及自举电路二极管,可为高能效的三相电机提供出色的变频功率部分控制功能,能够大大减小线路板空间、降低制造成本、缩短产品上市时间及提高系统可靠性。 图2:直流逆变器在变频空调等家电中的采用则可以使系统节能达到40%以上 照明市场一个革命性的创新将是LED照明取代传统的照明方式。举例来说,现在使用的50W白炽灯泡,如果采用LED,可以用5W的LED灯来替代。LED照明最突出的问题LED灯的寿命和二次光学设计等问题,而LED灯的寿命和使用环境、电源驱动系统的设计有很大关系。在LED照明中,只有20%的热量是由LED产生,而其余80%的热量则是由驱动器产生。因此,提高电源驱动的效率非常关键。飞兆半导体的200W DC-DC电源参考设计RD212采用零电压开关 (ZVS) 技术,系统效率可高达94%,并具有过压保护 (OVP)、过载保护 (OLP)、过流保护 (OCP)、异常过流保护 (AOCP)和内部过热关断保护(TSD)等许多保护功能。这款设计是飞兆半导体结合在电路设计和封装技术方面创新的范例。其中包括用“软开关”技术实现的绿色FPS功率开关FSFR2100,在高导热效率的SiP封装中集成了脉冲频率调制 (PFM) 控制器和高压栅极驱动器、两个快速恢复MOSFET(FRFET) 以及如软启动和间歇工作模式等重要的保护功能。能够处理高达200W功率而无需使用散热片。 便携式设备市场 在便携式设备市场,由于功率较低,要大幅度提高功率效率是一个挑战。但是由于便携式设备出货量很大,哪怕是细微的效率改进都可以汇聚为巨大的能源节省。以手机为例,2009年全球手机出货量已经达到12亿部,要提高手机等以电池供电的便携式设备功率效率,需要更高效率地管理电池充电和放电两个过程。当代手机需要多个电压,以便满足显示屏、基带处理器、闪光灯等要求,飞兆半导体拥有升压/降压转换器、LED驱动器、低压MOSFET、以及负载开关等高效电源管理方案,飞兆半导体的TinyLogic?器件可以与基带处理器通用I/O直接对接,具有极低的静态电流。 充电器市场 在充电器市场,所面临的突出挑战是满足能效更高、体积更小、物料成本更低的设计要求,这需要半导体供应商提高集成度,并不断减少外围元件数量。在提高能效方面,诺基亚 (Nokia)、三星 (Samsung)、索尼-爱立信 (Sony Ericsson)、摩托罗拉(Motorola)和LG等手机厂商提出的五星级充电器要求,在没有负载情况下待机功耗不超过30mW,这对于电源适配器和充电器提出了更高要求,半导体的初级端调节 (Primary Side Regulation) 技术是一种理想的解决方案。此外,飞兆还拥有高效USB附件/充电器等解决方案。 可替代能源市场 在可替代能源市场,飞兆半导体是主流太阳能逆变器制造商的重要供应商,由于飞兆半导体的器件具有高效率和高可靠性,大量制造商选择我们的IGBT、高压整流器和 SuperFET? MOSFET用于功率转换级。此外,飞兆半导体性能稳健的半桥栅级驱动器及光隔离栅极驱动器可在功率开关和主控制器之间提供出色的连接。在新兴的微逆变器领域,飞兆半导体自新技术推出以来,一直积极参与,我们的转换器产品能够在严苛的环境条件下提供高功率密度和高可靠性,这些转换器可直接连接至太阳能面板上。 总结 谈及高能效设计,无论是OEM、ODM厂商还是一些专业的设计公司,都必须要面对来自直接用户(或者消费者)以及政府机构的双重压力,来不断提高自己产品的效率。例如中国的“中国能效标识”和美国加州的CEC规范等等。以前制造商所感兴趣的是低成本解决方案,但是目前他们对于高能效解决方案更加感兴趣,之后再考虑如何降低成本。同时,绿色设计也是公司提升品牌形象,增强消费者信心的重要途径。效率提升意味着散热减少,产品生命周期延长。从另外一个角度看,产品生命周期延长就等于减少了资源消耗,因此提高电源效率节省的不仅仅是能源,也包括地球上的各种资源。
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