作者:Alix Paultre,特約編輯 今年在德克薩斯州圣安東尼奧(加利福尼亞州阿納海姆,明年)舉行的應用電力電子會議 (APEC) 比上屆規模更大,代表了電力行業的新能源(雙關語)。超過 5,000 名電力電子工程專業人士參加了會議,APEC 在兩個重要類別中打破了記錄——“完整會議”參加者的數量以及同時報名參加在展會之外舉行的周日和周一研討會的參加者人數。
此外,電源制造商協會 (PSMA) 周六舉辦的全天研討會,內容涉及磁性元件和電容器,出席人數異常多。Greg Evans 是幕后辛勤工作的人之一,他表示:“很明顯,功率半導體(GaN、SiC 和硅)的持續發展是對電路知識和理解日益增長的需求背后的驅動力。拓撲和組件選擇。”
除了會議會議之外,有史以來規模最大的 APEC 展覽和數量最多的行業會議相結合,為與會者提供了最新的新產品開發機會。隨著制造商不斷擴大對能源管理在嵌入式電子各個方面的重要性的認識,此次展覽的美妙之處在于其全面的方面,被稱為“電力展”。
Evercell我們在 APEC 觀察到的最有趣的事情是一些遠未成熟但前景廣闊的技術。Evercell熱收集器演示單元在現場演示中可以產生約 200 mV 的恒定輸出。Evercell 熱收集器的生產將擴大到提供 1.2 Vdc 的輸出。
Evercell 電池的基本設計是由幾十到幾百納米的四個非常薄的層組成。相對的電極將厚度小于 200 nm 的電介質夾在中間。施主電極的表面經過表面處理以降低其表面的功函數,從而施加與面向電介質的施主電極緊密接觸的低功函數表面。它被解釋為一種納米技術“麥克斯韋的惡魔”。如果它能夠很好地擴展,這將是一個重大突破——一個革命性的突破。
德州儀器 德州儀器的 1MHz 有源鉗位反激芯片組和業界首創的 6A 三電平降壓電池充電器可以將電源尺寸和充電時間縮短一半。TI 的新芯片組工作頻率高達 1MHz,結合了UCC28780有源鉗位反激控制器和UCC24612同步整流器控制器。對于需要在小尺寸解決方案中實現最大充電效率的電池供電電子設備,bq25910 6-A 三電平降壓電池充電器可將解決方案占位面積縮小多達 60%。
UCC28780 旨在與氮化鎵 (GaN) 和硅 (Si) FET 一起使用,其先進的自適應功能使有源鉗位反激拓撲能夠滿足現代效率標準。通過根據輸入和輸出條件改變操作的多模式控制,將 UCC28780 與 UCC24612 配對可以在滿載和輕載時實現并保持高效率。
LittelfuseLittelfuse增加了兩個 1,200-V 碳化硅 (SiC) n 溝道增強型 MOSFET,這是 Littelfuse 與 Monolith 于 2015 年建立戰略合作伙伴關系的最新產品,旨在為工業和汽車市場開發功率半導體。LSIC1MO120E0120 和 LSIC1MO120E0160 SiC MOSFET 分別提供僅為 120 mΩ 和 160 mΩ 的超低導通電阻 (RDS(on)) 水平。
這些 SiC MOSFET 設計用作各種功率轉換系統中的功率半導體開關,在阻斷電壓、導通電阻和結電容方面明顯優于硅 MOSFET。新的 1,200-V SiC MOSFET 在系統級減少了無源濾波器組件并支持更高的功率密度,其極低的柵極電荷和輸出電容與超低導通電阻相結合,可實現最小的功耗、更高的效率、并減少所需冷卻技術的尺寸和復雜性。
Navitas作為第一款 GaN 功率 IC,Navitas Semiconductor 的iDrive NV6131、NV6105 和 NV6115 提供高效 650-V、160-mΩ 功率 FET,增加了數字和模擬電路的集成度,從而實現了突破性的速度、能效、功率密度,并降低系統成本。GaN 可以實現比硅高 100 倍的頻率,但驅動、控制和保護這種高速功率器件一直是限制采用的行業挑戰。
通過將這些關鍵的數字和模擬電路與 GaN 功率器件單片集成,這些系統級問題已被消除。帶有 iDrive 的 Navitas GaN 功率 IC 可確保為任何應用提供優化和穩健的性能。系統工作頻率提高 10 到 100 倍,同時效率提高,功率密度提高 5 倍,系統成本降低 20%。
Power Integrations為滿足電源中對數字功能不斷擴大的需求,Power Integrations 發布了可配置離線 CV/CC 和 CP 反激式開關 IC 的InnoSwitch3-Pro系列。新器件能夠在線路和負載條件下提供高達 65 W 的功率并實現高達 94% 的效率,允許通過一個簡單的方法對電壓(10-mV 步長)和電流(50-mA 步長)進行精確、動態可調的控制兩線 I 2 C 接口。設備可以與微控制器配對或從系統 CPU 獲取輸入以控制和監控離線電源。
InnoSwitch3-Pro 電源轉換 IC 包括微處理器 VCC 電源,無需外部 LDO 為微控制器供電;還包括一個 n 溝道 FET 驅動器,可用于啟用或禁用主電源輸出。與集成總線電壓、電流和故障報告遙測以及動態可配置保護功能(如 OTP、線路 OV/UV、輸出 OV/UV 和短路)一起,顯著減少了復雜離線電源的 BOM 數量設計復雜性大大簡化。InnoSwitch3-Pro IC 采用 Power Integrations 的高速數字通信技術、FluxLink、同步整流、準諧振開關和精確的次級側反饋傳感和反饋控制電路。
GaN Systems為強調寬帶隙器件向更多應用領域的遷移,GaN Systems宣稱是業界電流和功率效率最高的 100-V GaN 功率晶體管,即 100-V、120-A、5-mΩ GaN E-HEMT設備。它是 GaN Systems 自己的 90-A 器件額定電流的 1.3 倍,是業內其他大電流 GaN 器件額定電流的 2.4 至 4.6 倍。GS-010-120-1-T 是一種增強型 GaN-on-silicon 功率晶體管,它利用了 GaN Systems 提供的所有芯片設計和封裝優勢。
這種革命性的晶體管非常適合汽車、工業和可再生能源行業中不斷增長的 48V 應用,這些應用需要在更小的外形尺寸中提供高功率水平的電源系統。該晶體管與 GaN Systems 的 100-V、90-A GaN E-HEMT (GS61008T) 兼容,從而使客戶能夠通過替換 GS-010-120-1-T 來增加功率,而無需更換電路板。在相同尺寸的封裝中增加電流容量可以讓客戶在相同系統體積的情況下有效地增加 33% 的功率。
安森美半導體為在現代 LED 照明應用中實現精確的寬范圍調光,安森美半導體宣布推出兩款用于 LED 照明的新型 QR PSR PWM 控制器,具有功率因數控制 (PFC) 功能。可調光 NCL30386 和不可調光 NCL30388 是高功率因數 (PF)、單級、恒流 (CC) 和恒壓 (CV) 初級側調節 (PSR) 脈沖寬度調制 ( PWM)控制器,用于反激式、降壓-升壓或 sepic 電源拓撲。它們以準諧振 (QR) 模式運行,以達到超過歐盟生態設計、能源之星和 NEMA SSL 法規等電力標準規定的效率水平。
集成的數字功率因數校正 (PFC) 算法可確保在通用輸入電壓范圍內 PF 大于 0.95,總諧波失真 (THD) 小于 10%。集成的高壓啟動電流源可確保快速啟動、低待機功耗和輸出端的寬范圍運行。電流和電壓通過數字 PSR CC/CV 環路控制進行調節,通常在 ±2% 范圍內實現,以在所有條件下提供高度均勻的照明亮度。這些器件使用簡單,可在 9.2–26 Vdc 的寬 VCC 范圍內工作,具有谷值鎖定和頻率折返功能,可確保在整個電壓范圍內保持高效率。
Silicon Labs物聯網的快速擴展正在推動 IP 攝像機、智能照明燈具、功能豐富的視頻 IP 電話、先進的 802.11 無線接入點和智能家電對 PoE+ 連接的需求。為了解決這個問題,Silicon Labs發布了 Si3406x 和 Si3404 系列,它們在單個 PD 芯片上包含所有必要的高壓分立元件。新的 PD IC 支持 IEEE 802.3 at PoE+ 電源功能、超過 90% 效率的靈活電源轉換選項、強大的睡眠/喚醒/LED 支持模式以及卓越的 EMI 抗擾度。
Si3406x IC 集成了 PoE+ PD 應用所需的所有電源管理和控制功能,將通過 10/100/1000BASE-T 以太網連接提供的高壓轉換為穩壓的低壓輸出電源。優化的架構通過在保持高性能的同時使用經濟的外部組件,最大限度地減少了印刷電路板 (PCB) 的占位面積和外部 BOM 成本。
作為 Si3406x 系列的補充,Si3404 IC 為低功率 15W PoE PD 應用提供經濟高效、符合 802.3 Type 1 標準的支持。Si3404 包含低功耗 PD 應用所需的所有接口和控制功能,占用空間非常小。Si3406x IC 集成了二極管電橋和瞬態浪涌抑制器,可直接連接到以太網 RJ-45 連接器。
審核編輯 黃昊宇
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