- 系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中的高性能元器件方案
- 高效率、高功率密度功率器件提升新能源系統(tǒng)能效
- 免費(fèi)能量轉(zhuǎn)化IC與無電解電容LED驅(qū)動(dòng)IC
科技部發(fā)布的《十二五科技發(fā)展規(guī)劃》將太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車列為十二五規(guī)劃的產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)，為幫助工程師解決在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)遇到的效率、體積和可靠性等問題，第七/八屆新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)邀請(qǐng)來自威世、凌力爾特、基美電子、英飛凌、羅姆、品佳電子的技術(shù)專家，重點(diǎn)探討了包括超快恢復(fù)二極管、薄膜電容、鋁電容、鉭電容、聚合物電容、MOSFET、IGBT、SiC器件在內(nèi)的電子元器件在太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車、工業(yè)與通訊等領(lǐng)域中的應(yīng)用。本期半月談通過三大主題分別介紹第七/八屆新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)的技術(shù)精華。
第七屆新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)(成都) 第八屆新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)(西安)
系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中的高性能元器件方案
新能源利用與節(jié)能設(shè)計(jì)一直以來都是備受關(guān)注的，威世公司（Vishay）在成都和西安兩地的新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)上開展專場元器件技術(shù)講座，講解電容、MOSFET、電源管理、二極管與功率模塊、光耦在新能源、軍工、通信、工業(yè)電源中的應(yīng)用。并為工程師們提供出元器件的選擇的好方案。
威世二極管及功率模塊廣泛應(yīng)用于太陽能領(lǐng)域及工業(yè)領(lǐng)域中，Vishay低正向壓降的45V TMBS肖特基二極管可以在太陽能接線盒用作旁路二極管，通過整流器VF基準(zhǔn)測試，我們發(fā)現(xiàn)肖特基二極管在太陽的直射下或溫度較高的時(shí)候，漏電會(huì)變得非常快，而威世的這款產(chǎn)品仍能在這些條件下，處于低漏電狀態(tài)，它能減少損耗，能減少漏電流失引起的可靠性問題；FRED PT超快恢復(fù)二極管及晶閘管（SCR）它能用在不同類型太陽能逆變器中的逆變電源模塊中；與此同時(shí)，在工業(yè)領(lǐng)域上，我們就要用上高壓大功率二極管，晶閘管及IGBT模塊的產(chǎn)品。
二極管及功率模塊在太陽能及工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用 文字直播
光耦合器，簡稱光耦，它是目前應(yīng)用比較廣泛的器件。它是以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件。光耦它主要是兩個(gè)特性，一個(gè)是安全，它要達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，要符合所有主要的安全規(guī)則要求，像UL、VDE，BSI等，這些標(biāo)準(zhǔn)大多是基于統(tǒng)一的IEC隔離標(biāo)準(zhǔn)的。光耦還有一個(gè)特性就是它可以隔離，隔離噪音和干擾，也包括一些電磁干擾，以此來改善甚至允許系統(tǒng)在嘈雜環(huán)境中的電氣性能。而且，耦合器的該種能力可減少EMI的有效面積，大大減少RFI的干擾和減緩系統(tǒng)的敏感性。可以說，使用光耦合器來是完全可以改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，它可以用光耦合器大幅提高現(xiàn)有系統(tǒng)的性能，它可以對(duì)危及人身安全的電壓級(jí)別提供安全隔離。
光耦合器在改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 文字直播
在電源管理上面，Vishay Siliconix 高級(jí)區(qū)域市場經(jīng)理 唐建忠在講座《電源管理在UPS、通訊和新能源中的應(yīng)用》 中詳細(xì)談到了MOSFET的晶圓制造與封裝技術(shù)，具體分析了高、中、低壓MOSFET技術(shù)產(chǎn)品制造與封裝工藝。值得一提的是威世的高壓MOSFET技術(shù)，高壓范圍為450V—650V，通過新款D系列高壓平面MOSFET的競爭力分析，它有兩大特性：一、最低的Qg降低柵極驅(qū)動(dòng)損耗。二、100%的雪崩測試，具有高雪崩能量。同時(shí)，唐建忠還在研討會(huì)中為我們講解了UPS、通信和替代能源應(yīng)用中的電源管理問題。詳情請(qǐng)看：
《電源管理在UPS、通訊和新能源中的應(yīng)用》PDF下載
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在新能源方面，我們知道新能源的應(yīng)用主要聚焦于太陽能、風(fēng)能以及新型電動(dòng)車上，這些應(yīng)用都會(huì)對(duì)電容器有特殊的需求，而且都是一些容量特殊大的電容器。例如Vishay電容器包括應(yīng)用在軍工和替代能源上的，可以使用DC-link薄膜電容器、鋁101/102 PHR-ST系列高可靠性鉭電容器和高可靠性的MLCC器件。為什么這些電容有特殊應(yīng)用？打個(gè)比方說，鉭電容器有液鉭跟固鉭之分，液鉭是不需要降壓使用的，固鉭必須要降壓使用，一般是50%的降壓。同樣液鉭它可以承受比較高的振動(dòng)和高的沖擊，是鋁電沒辦法做到的，這都是由于它的封裝結(jié)構(gòu)。它雖然是液體，但沒有壽命限制，這也是由于封裝的特點(diǎn)，所以液鉭是非常特殊的產(chǎn)品，它可用在軍工上。
電容器在高可靠性和新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用 文字直播
現(xiàn)在，薄膜電容和電解電容一直被使用在整個(gè)新能源領(lǐng)域中，一些公司的薄膜電容和電解電容也開始滿足這方面的服務(wù)和需求?；离娮庸ぷ鳒囟瓤蛇_(dá)200℃的MLCC，適用于新能源汽車和鉆井。可替代鉭電容的高頻響應(yīng)Low ESR 聚合物電容、高可靠度軍用級(jí)聚合物電容、薄膜及電解電容適合在新能源汽車、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和照明領(lǐng)域應(yīng)用。
軍用級(jí)聚合物電容、200℃ MLCC、薄膜及電解電容的應(yīng)用 文字直播
高效率、高功率密度功率器件提升新能源系統(tǒng)能效
SiC功率器件是一種新型功率器件，SiC的導(dǎo)通電阻只有Si的1/5，開關(guān)速度高，在250度高溫可正常工作，適用于太陽能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電等的DC/AC轉(zhuǎn)換器。羅姆已經(jīng)量產(chǎn)了SiC制SBD、DMOS，并正在推進(jìn)新一代SiC制Trench MOS的開發(fā)。而且，羅姆成功地進(jìn)行了高速、高溫工作的SiC功率模塊的試制。同時(shí)，羅姆計(jì)劃將推出采用了SiC-MOSFET和SiC二極管的FULL SiC POWER MODULE（全SiC功率模塊）產(chǎn)品。羅姆株式會(huì)社新材料元件研發(fā)中心經(jīng)理中村孝與工程師陳彬在西安站介紹了羅姆SiC的性能與研發(fā)應(yīng)用狀況。
《功率元器件、模塊的開發(fā)現(xiàn)狀PDF》下載
IGBT是太陽能逆變器的重要部分，那么該如何應(yīng)用IGBT模塊實(shí)現(xiàn)高功率密度的設(shè)計(jì)呢？首先，IGBT器件處于安全工作區(qū)無疑是選型和應(yīng)用的基本要求，也是高功率密度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。通常高功率密度意味著系統(tǒng)工作點(diǎn)將更靠近IGBT的安全工作區(qū)的邊緣。其次，高功率密度將帶來在有限的冷卻面積下更大的功耗，熱設(shè)計(jì)和管理是至關(guān)重要，改善冷卻條件，增加輸出電流。最后，功率循環(huán)周次和熱循環(huán)周次可作為可靠性和使用壽命的主要指標(biāo)，在高功率密度條件下該如何考慮，英飛凌趙振波結(jié)合CAV應(yīng)用和風(fēng)能的應(yīng)用為我們加以說明和解釋。
來自品佳電子的工程師楊龍和彭裔天則介紹了目前主流太陽能逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中英飛凌半導(dǎo)體功率器件IGBT，MOSFET，SIC Diode的運(yùn)用。
更詳細(xì)的方案請(qǐng)看：高功率密度設(shè)計(jì)理念&太陽能逆變器的解決方案 文字直播
免費(fèi)能量轉(zhuǎn)化IC與無電解電容LED驅(qū)動(dòng)IC
除了依靠太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電來獲取能量外，依靠溫度差或振動(dòng)也可獲取能量，例如煙囪里的溫度差，電梯的機(jī)械振動(dòng)。收集來自溫差裝置、機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的能量可完全免除增設(shè)有線電源或電池的需要?，F(xiàn)在，眾多的無線傳感器、遠(yuǎn)程監(jiān)視器和其他低功率應(yīng)用正在使用這種能量收集技術(shù)作為電源。凌力爾特應(yīng)用技術(shù)工程經(jīng)理盧志豪介紹了新型模擬 IC 解決方案，該方案可從多種“免費(fèi)”能源對(duì)能量進(jìn)行收集。置于能源之上的合適換能器負(fù)責(zé)提供一個(gè)電信號(hào)，此IC對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過調(diào)理使之成為可用功率，以在使用極少外部組件的情況下提供高效功率轉(zhuǎn)換。
取自熱能、動(dòng)能和太陽能的“免費(fèi)”功率 文字直播
羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司設(shè)計(jì)中心LED照明中國區(qū)高級(jí)工程師潘少聰在成都站介紹了羅姆無需電解電容的LED驅(qū)動(dòng)IC BD555，該IC兼容Triac調(diào)光、PWM調(diào)光和線性調(diào)光功能。BD555集成了照明專用的數(shù)字邏輯控制模塊，無需增加外圍元件即可實(shí)現(xiàn)LED恒流。
照明領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例探討文字直播
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