電源技術(shù)在高密度與新材料輔助下追逐高效

　　電源技術(shù)的市場(chǎng)需求一直離不開(kāi)高能效和清潔能源，在這兩個(gè)大的市場(chǎng)需求推動(dòng)下，電源技術(shù)對高能效的追求已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的設計能夠滿(mǎn)足的，新的高能效密度的新材料成為市場(chǎng)的主要推動(dòng)力。

　　電源管理技術(shù)將繼續提高工作能效、優(yōu)化功率因數，并越來(lái)越注重提升輕載能效及降低空載能耗。安森美半導體應用產(chǎn)品部高級營(yíng)銷(xiāo)總監鄭兆雄介紹，在電源管理領(lǐng)域，模擬控制與數字控制將趨向融合。電源管理技術(shù)的另一個(gè)重要趨勢是邁向功率模塊，如電源集成模塊(PIM)及智能功率模塊(IPM)等。

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　　ADI電源管理部門(mén)市場(chǎng)工程師 張潔萍則表示，對于電源產(chǎn)業(yè)鏈，標準化通用電源發(fā)展已經(jīng)相當成熟，但高效、節能、小型化，高功率密度仍是新一代產(chǎn)品的關(guān)注點(diǎn)。針對電源市場(chǎng)的細分，如醫療、工業(yè)、汽車(chē)、能源、消費等，電源廠(chǎng)商會(huì )結合系統的應用，開(kāi)發(fā)系統針對性較強的電源，這也會(huì )是未來(lái)電源廠(chǎng)商的發(fā)展目標之一。

　　具體到半導體器件，MOSFET、IGBT及整流器等功率半導體器件未來(lái)將繼續提升功率密度，并采用更加微型化的封裝，更好地配合應用需求。例如，汽車(chē)中的半導體成分越來(lái)過(guò)高，電氣負載的功率需求也持續提升，要求采用更多更小的功率開(kāi)關(guān)元件，如MOSFET。在材料方面，鄭兆雄介紹，安森美半導體加入了領(lǐng)先納米電子研究中心imec的多合作伙伴業(yè)界研究及開(kāi)發(fā)項目，共同開(kāi)發(fā)下一代硅基氮化鎵(GaN-on-Si)功率器件。氮化鎵具有優(yōu)異電子遷移率、更高擊穿電壓及良好導熱性的特性，使其非常適合于要求高開(kāi)關(guān)能效的功率器件及射頻(RF)器件。

　　張潔萍詳細介紹了SiC的應用，Sic技術(shù)制成的功率器件如IGBT，MOSFET具有更高的耐壓性能;Sic二極管具有極低的反向恢復時(shí)間。Sic技術(shù)在大功率模塊電源上備受關(guān)注，采用此技術(shù)可以提高模塊電源更高的擊穿電場(chǎng)強度和更好的熱傳導性，從而提高性能參數。其他的一些性能如高速開(kāi)關(guān)、低開(kāi)關(guān)損耗、低輸入電容、低驅動(dòng)要求、小型化以及最大程度降低寄生電感也得到改進(jìn)。

　　從市場(chǎng)需求方面看，如今的電源能效法規已經(jīng)不止是關(guān)注滿(mǎn)載及典型負載條件下的能效，也越來(lái)越關(guān)注輕載能效及空載待機能耗，從而要求電源在完整負載范圍內提供高能效。例如，功率不超過(guò)50 W之電源適配器面臨的待機能耗要求是低于300 mW，當前市場(chǎng)上的較佳性能是實(shí)現低于30 mW的待機能耗。鄭兆雄指出，安森美半導體著(zhù)重于提升高性能電源的能效，包括輕載條件下的能效，并將空載待機能耗降至最低，以符合甚至超越規范要求。

　　關(guān)于清潔能源的引入，鄭兆雄認為，新能源只有在結合到智能電網(wǎng)生態(tài)系統時(shí)才會(huì )更具吸引力。受多種條件限制，智能電網(wǎng)及智能電表的發(fā)展慢于預期，但未來(lái)前景有助節能。其中，太陽(yáng)能作為分布式能源，結合到智能電網(wǎng)生態(tài)系統中，將具有廣闊發(fā)展空間。張潔萍則重點(diǎn)談到了中國市場(chǎng)，根據行業(yè)內預測，到2020年，中國的電力需求將翻一番。這一增長(cháng)意味著(zhù)對各種新產(chǎn)品的需求也將增長(cháng)，包括智能電表、電站更新?lián)Q代、太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)與傳輸設備以及超高壓輸電線(xiàn)路。在新能源的建設中，所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題有很多，其中提高光伏逆變效率、新能源并網(wǎng)接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側管理及智能計量技術(shù)等應該是業(yè)界比較關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)。