2015电子产业走势权威调查（二）
安森美半导体中国区应用工程总监吴志民以白色家电举例，世界各国持续关注节能问题，节能型消费电子产品的需求也持续上升。白家电应用要求低能耗、小尺寸、轻重量、高可靠性，还存在其它挑战，如发热、造型设计及噪声等。白家电中使用了多种类型的电机、压缩机及风扇。这就要求电子技术能够高能效地驱动白家电中的这些电机。变频器技术的开发旨在高能效地驱动用于工业及家用电器的电机。
安森美半导体中国区应用工程总监吴志民
安森美半导体基于绝缘金属基板技术(IMST)的变频器智能功率模块(IPM)极适合于驱动白家电应用中的电机，帮助设计人员应对上述挑战。
在能效领域，安森美半导体看好高能效的电源管理、电机驱动及控制技术，如高集成度的变频器智能功率模块(IPM)、高性能1,200 V/1,350 V第二代场截止型IGBT和电源集成模块(PIM)等。
安森美已提前推出创新性的技术或产品方案，积极推动高能效创新，提供宽广阵容的高能效电源管理及电机驱动/控制产品。
在AC-DC电源适配器应用方面，安森美半导体提供NCP124x系列超低待机能耗固定频率电流模式控制器。
实际上，为了符合安规标准，AC-DC电源必须具备在拨出交流插头后不到1秒时间内将电磁干扰(EMI)滤波器X2输入电容放电的能力。为了符合此要求，常使用与电容并联的一串高阻抗电阻，但电阻型消耗源(drain)消耗约25 mW输入能耗，当考虑到空载输入能耗时，此25 mW能耗相对较大。NXP124x系列器件包含集成的X2电容放电电路，省下了X2电容放电电阻及相应的能耗。而安森美半导体NCP4353/4次级端控制器专门设计用于与NCP124x系列器件一起使用。NCP4353/4可检测空载条件，并使初级端控制器(如NCP1246)进入低能耗关闭模式;在关闭模式期间，初级端控制器关闭，由输出电容提供电能，因而省去维持稳压所要求的能耗。在关闭模式期间，输出电压减小，并可减小至可调节电平。一旦要求更多电能，NCP4353/4就会自动重启初级端控制器。NCP1246/7/8初级端控制器与NCP4353/4次级端控制器结合在一起使用，可提供低于16 mW的空载输入能耗，用于笔记本电脑适配器及其他外部电源适配器等应用。
NCP124x采用有源X2电容放电来检测断开交流连接状况，省去一串高阻抗电阻及相关能耗。
在白家电应用方面，安森美有用于电机及风扇驱动的高能效变频器智能功率模块，其中包括用于3相电机驱动的新的升压功率因数校正(PFC)及变频器二合一IPM——STK57FU391A-E。它在单个封装中集成功率因数校正(PFC)转换器、三相变频器输出段、预驱动电路以及保护电路，提供更高集成度，高能效、高可靠性，帮助设计工程师解决白家电设计过程中面临的多种挑战。
英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人高级总监徐辉说，如何使汽车更环保、更安全、更智能，是汽车行业共同努力的方向。而作为站在技术最前沿的半导体，推动了现今80%的汽车技术创新。半导体技术的创新，是实现环保、安全和智能化汽车的关键。
英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人高级总监徐辉
但她也指出实现起来存在着技术难点：一是环保方面，降低二氧化碳排放，需要清洁的内燃机、高效的能源管理和电力驱动系统安全方面：汽车安全正从被动安全向主动安全、可预防安全的方向发展。欧洲发布的Euro-NCAP新车碰撞测试法规，对汽车的安全等级提出了更加严格的要求，在汽车发生碰撞时，不仅要求保护车内人员的安全，同时把对车外人员的伤害减到最小。二是智能方面：需要实现驾乘人员的便利性、保障车内数据以及联网数据的安全性和完整性，并最终实现自动驾驶的最高境界。
英飞凌在汽车能源系统方面有着自己的优势，表现在四个方面。首先，英飞凌在汽车电子领域已经有超过40年的经验，能够更精准地捕捉到客户需求。尤其是在数据安全方面，英飞凌拥有25年的安全智能卡经验，可将这些技术运用到汽车智能化数据安全中。其次，英飞凌来自德国，对产品质量和技术创新有着不断地追求。再者，英飞凌与全球领先的车厂和零部件厂商已经建立了广泛的合作;在中国也获得了本土企业的认可。最后，英飞凌和各大高校以及汽车电子科研研发机构有广泛的合作。令其对全球趋势，本土发展有准确的分析判断。
这些优势有助于英飞凌助力汽车更加环保、安全和智能。
环保方面：电子助力转向系统、胎压监测、48V起停系统方案都能有效地帮助节能减排。同时，英飞凌电机控制系统芯片能使发动机附件实现智能电气化，车内的泵类和电机只需根据需求而运转，从而进一步降低二氧化碳排放。此外，英飞凌是唯一一家可提供给客户从低压12V，48V，弱混，中混，强混，插电式到纯电驱动汽车所有电压区间汽车级功率半导体及模块供应商，拥有最为先进的半导体制造工艺， 为宝马i3及i8电动车的提供了75颗核心的半导体元器件，帮助其实现高效的电力传动。
安全方面：随着汽车安全等级要求的不断提升和高级驾驶辅助系统(ADAS)等先进安全技术的发展，汽车安全系统对车用微控制器提出了更高的要求，包括更快的运算速度、更复杂的任务处理。英飞凌新一代多核微控制器产品家族Aurix具有强大的运算能力，同时可处理不同的任务，从而做出迅速的处理和反应，以保障系统的安全。同时，具备更高的可靠性和安全性的Aurix最多可达10个监控模块，配合客户的功能安全应用软件，可以实现最高到ISO26262 ASIL D最高等级的功能安全。此外，英飞凌市场领先的高性能77GHz雷达能够保障自动紧急制动系统来保护行人、驾乘人员以及城市和社区安全，该产品已在美国、欧洲和亚洲的多家汽车零部件厂商应用。
智能方面：英飞凌先进的半导体解决方案应用于辅助驾驶的多个领域，包括自动泊车，侧视辅助、变道辅助、自动紧急制动等，通过这些功能的一一实现，从而最终达成自动驾驶的目标。此外，随着车联网的发展，车内电子控制单元之间的通讯，车内与车外内容商、服务商的通讯，都要求保证通讯数据的安全、完整以及隐私。英飞凌的智能卡芯片已经引领全球市场超过25年，利用我们这方面的技术优势和长期经验，能够为汽车通信环境提供有力的安全保障。
此外，在智能电网领域，英飞凌功率产品覆盖从发电、输电、配电、用电，再到电能存储等所有环节。英飞凌半导体器件的高能效、长寿命和高可靠性特别适用于新能源发电所独有的地处偏远、难以维护等特点。很多大型风电场位于海上，陆上风电场也多设置于偏远位置，任何的故障和维修都会直接影响到可再生能源发电的可行性。储能环节是智能电网中最具挑战和创新性的一个领域，英飞凌的功率转换解决方案涵盖了蓄电池系统的全部功率要求，并且效率高达95%以上。
在智能家居领域，英飞凌聚焦日常生活的安全和节能。海量的联网设备引发的个人隐私及数据的安全问题备受关注，众多家用设备智能化也存在潜在风险。英飞凌的安全产品能够对任何形式的非法入侵进行有效鉴权和甄别，以保障只有真正的主人才能控制自己的设备，只有真正的服务商才能使用这些数据。英飞凌的安全解决方案不仅可以保护敏感数据(如支付凭证上的数据)，提高连接设备的整体安全性。例如，近场通信安全组件可用于安全交易，它们能妥善保存重要信息以及各类凭证，并且在未经授权的情况下，这些重要信息将无法被访问。此外，家电智能化为人们的生活提供舒适和便捷的同时，也将产生巨大的能耗。在能源日趋宝贵的今天，只有不断创新降低能耗才能持续享受科技带来的舒适与便捷，而英飞凌家用电器电机驱动装置的低能耗特性为高科技生活创造了条件。
汽车和能源之IR
国际整流器公司 (IR) 亚太区销售副总裁潘大伟
国际整流器公司 (IR) 亚太区销售副总裁潘大伟说，IR预计增长尤其强劲的3个领域是云计算基础设施、汽车电子和节能家电。作为电力电子领域的技术领导者，IR为这些市场开发了创新型产品。
对于汽车系统，IR开发了COOLiR™和COOLiR2™系列，包括COOLiRFET™和COOLiRIGBT产品系列。COOLiRFET™器件提供了基准RDS(on)性能和稳定性，在各种汽车应用内实现了更高效、更轻便的电子系统。这些器件还提供超紧凑PQFN封装，进一步降低了系统的尺寸和重量。COOLiRIGBT™器件专为满足大功率汽车应用(例如电机逆变器和DC-DC转换器)极具挑战性的需求而设计。IR的COOLiR2™封装平台利用无焊线设计提高了汽车设计的可靠性和电源密度。
对于节能家电，IR拥有全面的智能功率模块(IPM)系列，包括公认的IRAM和µIPM器件系列与新推出的µIPM DIP系列。µIPM DIP产品系列将IR稳定、高效的智能功率模块(IPM)扩展到了更低功率的应用领域，从而实现了功率低至几十瓦的高效电机驱动系统。
汽车和能源之Vicor
Vicor公司Justin Chen看好新能源汽车和绿色数据中心这两个快速发展、极具潜力的行业，目前公司已经有成熟的产品和配套的解决方案面向这两个应用领域。
Vicor公司高级现场应用工程师Justin Chen
他指出，国内的环境污染中35%左右的PM2.5是由汽车造成的，而且传统燃油汽车的能源效率非常低，汽车的化石燃油消耗对国家的能源安全产生重大的影响，新能源汽车的发展已经上升为国家战略。在刚刚过去的九月份，国内单月新能源汽车销量超过了美国，独冠全球，而且未来更具潜力。
新能源汽车的最大挑战在行驶里程和充电两个方面。在电池容量一定的情况下，如果整体转换效率越高，那么单次充电行驶里程也就越远。他表示Vicor能够提供业界领先的高压电池转12V电池的2.4kW DC/DC转换方案，以高效和超高功率密度为新能源汽车助一臂之力。
相较领先的同类国外企业，国内企业还需要在多方面优化。随着数据中心的能耗占全国总电能比越来越高，数据中心的PUE值是一个衡量能源效率高低的标志。国外一些大公司的数据中心PUE已经低于1.5。数据中心至少50%的能耗为IT设备，而其中40%的电能消耗又为服务器。提高IT设备的能源效率是实现绿色数据中心的重要方面。高压直流是一个重要的提高能源效率的途径。Vicor高效的高压直流380V转48V，48V直接转到CPU电压能够有效提高服务器的效率和密度。
为提高能源效率，Vicor也在不断推出新技术、新产品。
我们在去年推出的ChiP(Converter housed in package转换器置于封装内)颠覆了电源模块的概念，其更像一个全功能的电源芯片，能够实现立体散热，最高达到每立方英寸1880瓦的功率密度，效率98%。
配合ChiP的高功率密度，Vicor在2014年年末推出的全金属封装(VIA， Vicor Integrated Adaptor)为简化客户的电磁和热设计带来巨大帮助。
此外，Vicor公司推出多种在线辅助设计工具，如Solution Selector, Whiteboard, Simulators等， 帮助设计工程师简化设计流程，降低成本，加快产品上市时间。
汽车和能源之Linear
凌力尔特公司电源管理产品副总裁Don Paulus介绍，由于大规模能量存储技术的进步，基于电池的系统迅速增多，从混合动力汽车和电动汽车 (具有几万瓦小时的电能储备) 到能够存储数十兆瓦小时电能的电网能量储存系统 (ESS) 等均在其列。ESS系统被用于诸多的应用，包括电源后备和稳定、功率级加载 (以在峰值用电需求期间利用低成本的非高峰期电能)和存储由可再生能源 (例如：太阳能和风力) 捕获的能量。
凌力尔特公司电源管理产品副总裁Don Paulus
传统的被动电池平衡只能在充电期间保护那些较强的电池，在此过程中将产生热量，而且无法对弱电池实施补偿。作为一种选择，主动平衡则增添了将电荷从较强电池转移至较弱电池的能力，从而增加了电池组的容量和运行时间。近期，凌力尔特的LTC3300等集成型控制器提供了高平衡电流和高效率。这是一种双向、主动电池平衡控制器，可独立和同时地对多达 6 节串联电池进行平衡。其能以 90% 以上的效率管理高达 10A 的电流。
模拟电子器件在汽车市场正在快速成长，预计至少在未来的几年时间里其增长速度将高于行业的整体水平，而且其在凌力尔特全部业务中所占的比例已经升至 20%。电子系统正逐步地使交通体验发生变革，导致人们对于连通性、便利性、安全性和燃油效率的预期不断攀升。由于电子装置取代了传统的机电和液压系统，因此一部标准的中型车辆如今包含了 100 多个处理器和几十台电机。车辆中分布式系统和诊断功能的激增对数字通信提出了更高的要求，这反过来又推动了数据速率的提高以及数字收发器需求量的增加。
历史上，线性稳压器一直用于为数字处理器、收发器和相关组件提供稳压的电源。但是随着功率需求的增加，使用线性稳压器带来的问题越来越多。线性稳压器是简单和低成本器件，其具有非常紧凑和易于设计的应用电路。不过，当用于把汽车电池电压转换为数字组件所需的低电压时，此类稳压器的效率低下。比如：从 12V 至 5V 的线性转换产生的转换效率为 42%，而 12V 至 3.3V 转换所产生的效率则低于 28%。举个例子，假如电源负载为 280mW/3.3V，那么将需要 1W 的输入功率，因而造成 720mW 的功率被作为热量白白损失掉了。针对系统效率和最终产生之热应力的管理日益受到汽车系统设计师的关注。
对于系统设计师而言，一种替代方案是用开关模式 DC/DC 转换器来取代线性稳压器。开关电源具有很高的效率，但也带来了其特有的难题，包括电感器的选择和供应、环路补偿和降低辐射 EMI、以及解决方案相对复杂和占板面积较大等。
传统线性稳压器应用的第二种替代方案是开关电容器充电泵稳压器。此类组件既拥有线性稳压器解决方案紧凑和简单易用的优点，同时又缩小了线性稳压器与开关稳压器之间的效率差距。凌力尔特提供了一个非常适合于这类应用的高电压充电泵稳压器系列。例如：LTC3255 可采用一个范围为 4V 至 48V 的输入电压提供高达 50mA 的负载电流，故障保护范围则为 -52V 至 60V。其无负载静态电流仅为 20µA。从 12Vin 至 5Vout 转换的效率高于 80%，而从 12V 至 3.3V 转换的效率则为 55%，产生的功率损耗仅为线性稳压器的大约 50%。与线性稳压器不同的是，充电泵亦可用于负输出和降压-升压型应用。
模拟器件在无线传感器网络和能量收集中的作用也越来越凸显。
坚固和超低功率无线传感器网络 (比如那些利用凌力尔特 Dust Networks SmartMesh® 产品线实现的无线传感器网络) 的推出正逐步地改变着传感器在众多应用 (包括环境监测、交通运输基础设施和工厂车间等等) 中的部署方式。而且，当传感器部署在偏远、与外界隔离或危险的环境时，利用局部环境能量 (既不需要铺设导线也不需要维修保养) 为其供电的潜在需求就显现出来了。
凌力尔特于 2010 年推出了首款能量收集集成电路，该 IC 专为调理来自低电平太阳能、压电元件和热电发生器 (TEG) 输出的功率而特别设计。自那之后，我们向市场投放了一个允许用户利用收集的环境能量来给主电池或可再充电电池提供补充的产品系列，从而可无限期地延长系统运行时间，或者逼近主电池的贮藏寿命。这些产品可处理电源系统的所有方面，包括 DC/DC 转换、PowerPath™ 控制和局部能量存储。以 LTC3107 为例，其可调理取自低电压、低阻抗电源 (包括 TEG 和热电堆) 的能量，并把低至 20mV 的输入转换为适合为远程传感器节点供电的功率。该器件在采集能量和主电池之间实现了无缝切换，并优先使用环境能量源，当能量收集器运行时仅从电池吸收 80nA 电流。实用和有效的能量收集器是将物联网从构想变为现实的一种关键组件。
2015电子产业走势权威调查(四) ：智能识别与安全技术走红 http://www.eepw.com.cn/article/268639.htm
2015电子产业走势权威调查(三) ：淹不死的发动机 http://www.eepw.com.cn/article/268237.htm
2015电子产业走势权威调查（二）—— 汽车与能源技术向前冲 http://www.eepw.com.cn/article/268132.htm
2015电子产业走势权威调查（一）—— 物联网来了，挟着满满的财富 http://www.eepw.com.cn/article/268064.htm
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