编者语：经济和法规推动了人们对能源问题的关注和消费行为的改变，而节能无疑是最庞大的“可再生”资源。如何有效提升能效，将减少能耗的产品快速带入市场？太阳能光伏等新能源发展的瓶颈和突破口又在哪里？日前在IIC-China 2009秋季展东莞站上，来自飞兆半导体的功率专家陈坤和与大家分享了他的见解……
据中国电力企业联合会的数据显示，2008年中国的用电量增长了5.23%，其中工业用户约占中国电能消耗的70%；工业及信息化部预测2009年笔记本电脑将增长20%；另据国家统计局的统计，目前中国共有1.3亿户家庭拥有冰箱，1.7亿户家庭拥有洗衣机，白色家电的购买数量正在快速增长……
全球电子设备的采用和后续的电网电能消耗大幅增长，而能源供应却日趋减少，为了应对这一全球性的问题，包括中国在内的各国政府和机构相继颁布相应的政策与法规。功率半导体供应商也责无旁贷地担当起环保卫士的角色，积极推动能效提升，协助中国等国家有效应对能源挑战。
日前在IIC-China 2009秋季展东莞站上，飞兆半导体公司中国及东南亚地区销售及市场推广部副总裁陈坤和做了题为“绿色能源:全球视野下的新世界”的主题报告，与大家分享了功率半导体解决方案供应商在应对能源挑战方面取得的重大进展。
陈坤和指出，从白炽灯照明转向荧光灯或者LED照明，可以节能75%；从单相交流电机转向可变速电机，可以节能35%；降低电子设备的待机功耗，可以实现总体家庭电能消耗减少5-10%——因此，节能才是最庞大的可再生能源。“功率电子是能量转换的核心，而我们现在所依赖的能源在使用过程中还存在很大的浪费，所以想办法改进电子系统产品中的能耗效率、待机功耗和修正功率因子将是全球可持续发展行之有效的途径。”他说。
通过功率因数校正（PFC）,可以显著提高功率因数，让功率配送达到最高效率。此外，提供优良的功率器件和集成解决方案，也可以有效提高效率，并降低电子设备的待机功耗。例如，飞兆绿色PWM及FPS功率开关的自动间歇模式运作在待机模式实现低功耗(<1w)，内置软启动功能降低变压器的启动应力，使用内置PWM+MOSFET以减少外部组件数目和功耗，并且使频率调制以提升EMI性能。陈坤和表示，目前飞兆的待机方案最低功耗已经可以做到200mA。此外，其高性能MOSFET采用独特的PowerTrench工艺技术，可以大幅降低传导损耗和开关损耗，有效提高效率。
代表性节能方案
变频电机解决方案--在家电应用方面，飞兆的集成式变频控制的可变速驱动器解决方案，在单一封装中集成IGBT/MOSFET、HVIC和LVIC；有助于简化产品设计，加快上市速度。并且，通过使用变频电机，可以节能40%；降低制造成本，提高可靠性。陈坤和表示，该方案满足ECC要求，如果10万个家庭转用ECC认证空调，每年所节省的电能将会超过10GWh，足够供给中国6100多个中国家庭使用。
LED照明应用解决方案--LED灯的效率是白炽灯的五倍，2010年LED市场将会实现快速增长。为此，飞兆推出了集成式镇流器控制IC，在一个封装中集成了栅极驱动器、MOSFET、点火控制和线路保护，在提高效率的同时简化了产品设计，电路板空间更是大大减少40%，并有效提高了系统的可靠性。同时能够满足强制性能效标准的要求。
高能效电源解决方案--每台电视机每年的平均待机功耗达到32.94KW，如果满足“1瓦倡议”，则电视机每年的平均待机功耗仅为7.3KW，每个家庭每年可节省25.64KW，这是家庭平均电能用量的1.5%。飞兆具有低待机功耗的集成式功率开关，在单一封装中集成了PWM控制器IC和senseFET，简化设计加快产品上市速度，减少电路板空间，满足强制性能效标准，满足<1W待机功耗倡议。
提高计算应用的能效--功率因数为0.65的300W台式电脑需要461W的视在功率，如果将功率因数提高到0.98，可将视在功率的需求降低至306W，节能50%。为此，飞兆提供的解决方案通过采用功率因数校正控制器，最大限度地降低了功耗，同时简化系统设计（减少组件数目以及电路板空间），有效提升功率因数。该方案满足80plus Sliver银级和Gold金级认证的规范要求。
除此之外，他还表示：“近十年来一直是日系厂商领跑汽车电子市场，但是我们看到中国市场正在开始发力，并且潜力十足。飞兆目前正在积极推广用于车灯和汽车仪表盘等车载装置中的逆变器和开关等。”
进军太阳能光伏
此外，业界还在努力探索以风能、太阳能等可再生能源来替代日益衰竭的传统火电电力。风能是最大的可再生能源来源，但是受到一些客观因素约束，如生产与峰值需求不一致，土地可用性，海上发电厂难以建立等；水能增长潜力非常有限，可存起备用；太阳热能设施对小系统有效，但转变为电能的效率不高；目前唯一的可再生能源大型解决方案是太阳能光伏。
陈坤和指出，半导体供应商可以发挥其在这些领域的独特技术优势，因为太阳能逆变器内部包含许多的功率元器件，这些功率模块结构的效率越高，相应的太阳能光伏系统的能耗效率就越高。他还表示，飞兆在这一领域探索的不深，目前主要可以提供高压DC/DC产品，“我们会继续推动转换效率的提高，下一步还要研究储能的问题。”
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