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解读功率电子技术发展趋势

——飞兆半导体于PCIM China 2010大放异彩
2010-09-03
作者:王 伟
來源:来源:电子技术应用2010年第7期

    據iSuppli公司預測,隨著全球經濟復蘇勢頭增強, 2010年功率半導體下游需求旺盛,發展前景看好。MOSFET市場前景廣闊,IGBT則成為節能減排的先鋒。作為全球領先的功率科技半導體公司,飛兆半導體擁有先進的功率技術和功率系統專業技術,能夠實現高能效的設計,幫助推動中國以至全世界迅速增長的電源基礎架構。一直以來,飛兆半導體致力于降低能耗、提高能源利用效率,并始終走在世界前列。
    2010年6月1日~3日在上海舉辦的PCIM China 2010展會上,來自飛兆半導體的技術專家與業內人士共聚一堂,分享了最新成果,并于同期研討會上闡述了功率電子技術的最新發展狀況和未來的發展趨勢
    飛兆半導體技術專家Robert Krause發表了題為《優化功率MOSFET和IGBT的共模和差模噪聲抑制》的演講,重點闡述了大功率MOSFET和IGBT 在多相功率轉換應用中的運作以及如何優化抗噪能力,同時探討了使用光耦合MOSFET驅動器來提升柵極驅動電路的抗噪聲能力。Robert Krause和另一位技術專家SungMO Young表示:“大功率MOSFET和IGBT在多相功率轉換應用中極具優勢。MOSFET器件是多數載流子器件,故而具有最低的開關損耗,適合于低、中額定功率轉換器。但缺陷是電壓降隨著負載電流的上升而呈指數級增長。而IGBT的電壓降在負載電流變化時近乎恒定,因而IGBT適用于大功率轉換器。”同時,針對功率轉換中需考慮電氣噪音抑制的問題,他們指出:“MOSFET或IGBT噪聲柵極驅動信號可能導致器件錯誤的開啟/關斷,或者損壞器件的柵極氧化層,這些因素可能破壞器件,從而嚴重影響系統的可靠性。因此,電氣噪音抑制在功率轉換解決方案中是必須解決的問題”
    在“高效照明控制組件”分會場上,飛兆半導體技術專家陳立烽介紹了LED路燈應用的歷史和發展狀況,以及電源在這些應用中的作用,并從設計的角度分析了提高效率的方法,以及如何在路燈的實際應用中加以實現。他指出,高效率、高可靠性和低成本、高效益將是未來LED照明的發展方向,為了應對這種發展趨勢,設計人員必需優化整個系統設計,如改進系統結構,以及通過增添自適應控制功能和更多的保護功能來提高可靠性。他表示:“LED需要恒定電流控制以便使得每個LED具有相同的亮度,否則,燈泡會閃爍,LED壽命周期將會縮短。因而,電源驅動器對于燈泡的穩定工作非常重要,電源驅動器的可靠性也是影響整個系統可靠性的關鍵因素。而且,由于功效會影響整個系統的效率,所以應當加以考慮。高可靠性和精確的恒流驅動將是首要的考慮因素,其次,提高效率應當是設計人員始終關注的問題。”
    陳立烽先生還深入研究了LLC諧振變換器的構造和設計并通過試驗證明了應用新型半導體的優化設計能提高效率。他指出:“LLC是具有ZVS和ZCS特性的諧振DC-DC轉換器,因而能夠減少開關損耗并提高功效。為了優化LLC轉換器,首先應當選擇最佳的開關頻率和諧振頻率,確保轉換器在軟開關條件下工作。而且,通過選擇合適的諧振電感和激磁電感,能夠減少變壓器磁芯損耗和轉換器傳導損耗。此外,通過選擇高性能的功率器件,如飛兆半導體具有極低Rdson和小寄生電容的超級結(Super-Junction)MOSFET器件,能夠進一步提升效率。”
    在“電機驅動和運動控制的轉換器”分論壇上,飛兆半導體技術專家張瑞斌深入剖析了用于永磁同步電機(PMSM)控制的一種參數估算方法。飛兆半導體亞太區市場行銷暨應用工程副總裁藍建銅還主持了一場關于絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)技術的研討會。
    PCIM China作為中國最重要的功率電子展會,為來自電力電子產品及其驅動技術和變電質量應用界的廣大專業人士提供了一個良好的交流平臺。其論題涵蓋了功率電子組件和系統、功率轉換器、馬達驅動和運動控制系統,以及功率質量解決方案等領域。此次飛兆半導體數位技術專家聯袂出席PCIM China 2010,共同向業內人士展示了飛兆半導體在功率半導體領域取得的卓越成就。

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