| 節能技術支持中國電子工業的可持續發展 |
| http://www.cnele.com 更新時間:2007年06月27日 來源:電子工程專輯 |
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中國經濟的快速發展世界矚目,與此同時,可持續性發展日益成為業界人士關注的問題。在電子行業,節能是可持續發展的重要環節,一些半導體公司在這個領域投入了大量的研發力量。
作為其中的一員,國際整流器公司(IR)將電子節能領域作為公司的主導方向。在此,通過對該公司CEO Alex Lidow博士的採訪,來分析中國電子制造商如何實現更完善的節能產品,以及現階段國際節能技術發展趨勢。 節能技術正在全球電子產業中扮演著重要角色。您認為影響當今電子制造商的主要驅動因素有哪些? 隨著全球能耗需求的增加,各國政府正在不斷推出新的法律法規以降低能耗。 這樣,市場對諸如節能洗衣機、空調、熒光燈以及計算和通信設備等電器產品的需求在日益增加,這種趨勢反過來進一步拉動了對高效功率管理方案的需要。 中國的電子產業,尤其是白色家電制造商,該如何滿足這些要求? 為了符合節能法規的要求,中國電子制造商必須致力於開發新技術以提升能效。 與AC感應電機相比,採用可變速永磁同步電機(PMSM)技術可節約能源多達15%,它是一種更具能源效益的替代方案。 使用這些PMSM電機的問題在於,雖然它們的機械構造得以簡化,但電子部分卻更加復雜。然而,採用類似IR的iMOTION集成功率設計平台這樣的先進電機控制方案,制造商隻需增加少量的總體系統成本,就可快速實施變速電機控制並極大地增加電機的整體效率(AC電機的效率是94%-95%),進而增強了制造商為客戶提供新特性和新性能的能力。 您認為設計節能電子系統的關鍵是什麼?iMOTION平台如何幫助實現這一目標? 關鍵的要素之一是以接近不變的成本推出為用戶帶來更高性能和更好特性的高能效產品的電機控制方案。IR致力於為制造商提供這樣的解決方案,幫助他們滿足節能法規的要求。 IR的iMOTION提供用以實現高能效可變速電機控制的集成設計平台。iMOTION平台並不昂貴且開發起來很快捷、還易於大批量生產。每個iMOTION平台包括一個開發系統、若幹混合信號模擬芯片組和功率級。通過提供整個開發的“封裝套件”,IR使其用戶可將全部精力投入到為客戶提供最期望的特性和功能上。 IR的iMOTION平台及其相關產品的最新進展有哪些? 我們通過引入基於應用的新技術和產品(包括混合信號控制器)來不斷豐富該平台。 例如,IR獲獎的IRMCF341是iMOTION平台內為直驅洗衣機開發的無傳感器IC。它整合了採用直流母線電流測量進行永磁同步電機無傳感器速度控制所需的全部控制和模擬接口功能。IRMCF341的模擬功能包括差分放大器、雙採樣/保持電路, 以及一個12位A/D轉換器用於檢測直流母線分流器上的低電壓信號。該數字控制IC的特色是具□IR專利電機控制引擎(MCE), 去除了在電機控制算法開發過程中的軟件編碼。同時集成在一起的一個60MIPS、8位8051微控制器支持應用層的軟件開發,其工作幾乎獨立於MCE且不會□奪系統資源,如中斷或內部寄存器等。因為MCE可被當作一個非常類似帶有一系列輸入和輸出寄存器的硬件外設,所以,這種編排和配置簡化了應用軟件調試。嵌入式模擬信號引擎(ASE)整合了PMSM電機單電流分流器、無傳感器控制所需的全部信號調制和轉換電路。 配套的IRAMS06UP60B和IRAMS10UP60B逆變器功率模塊具有先進的高電壓門極驅動IC,用於三相逆變器控制。這兩種模塊包括既用於電機電流測量又用於功率模塊保護的直流母線分流器。內置的過熱/過流保護、有短路能力的IGBT、集成的欠壓鎖閉功能、內置溫度監測器等一系列措施提供了高水平的保護和失誤防范功能。 除基於網絡的軟件工具外,iMOTION平台還包括IRMCS3041參考設計以定制應用需求。 中國的空調制造商正在從採用定速電機向可變速電機轉變。IR是如何推動這種趨勢的? 中國在全球家電生產中扮演著主要角色。IR一直與中國主要的開發和生產變頻空調、電冰箱和洗衣機等產品的家電制造商進行合作。每個iMOTION平台都是為專有應用開發的,所以功率管理的任何部分都是為節電優化設計的。例如,IRMCF312數字控制 IC和IRAMS06UP60A/B及IRAMS10UP60A/B智能功率模塊就是專為空調應用優化設計的。 未來影響節能產品的技術趨勢有哪些? 在白色家電、計算、運輸、家庭娛樂和照明等應用中採用先進的功率管理方案可將全球的能耗可降低高達30%。 在家用冰箱、辦公室空調和工廠自動化等應用內使用的電機,佔能耗的50%。採用現在可承付的高效變頻控制技術和電機,可節省其中一半的能耗。 混合動力汽車也可採用類似技術。與僅能使用汽油的汽車相比,這些新一代混合動力汽車所用的燃料要少得多。燃料經濟性的提升是通過加大內部燃燒引擎的扭矩實現的,而正是永磁可變速電機加大了該扭矩。隨著電池、電機和運動控制技術的進步,混合動力汽車的能耗表現會更優異,且在成本上會與非混合動力汽車更接近。若我們進一步將汽油-電力轉變為柴油-電力,可將能效再提升多30%。通過在運輸行業將內部燃燒與電能結合起來,所有這些加在一起,我們可將全球能耗降低10%以上。 約20%的電能消耗在照明上。採用最新的功率管理技術,我們可以用與效率不高的白熾燈泡相近的成本實現熒光燈泡。熒光燈比白熾燈的能效高75%。LED照明是另一個技術趨勢,它有望將我們帶入一個更環保、更節能的世界。 在2007年及以後,IR在中國有哪些開發計劃? 中國的經濟前景非常光明,但污染及伴隨經濟發展帶來的全球變暖問題為其投下了幾縷陰影。IR的使命是節能,節省的能源既可用於加快經濟發展又可用於減少溫室氣體。 我們在中國的直接支持是招募並培訓設計師和應用工程師以幫助客戶了解我們產品所能帶來的能源效益。除與客戶緊密合作共同應對他們面臨的挑戰外,我們還與獨立設計機構及大學合作以繼續開發領先的方案。 Alex Lidow博士 國際整流器公司首席執行官
工作經歷 1977年加入國際整流器公司,任研發工程師。之後,升任主管研發的公司副總裁. 1985年提升為主管生產與技術的執行副總裁。 1989年開始擔任IR電子產品分部總裁。 1992年升任負責運營的執行副總裁。 1995年3月至今,任IR公司首席執行官。 HEXFET功率MOSFET的共同發明人,擁有9項功率半導體技術專利 教育背景 斯坦福大學應用物理學博士 張毓波 |
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