功率半導(dǎo)體：節(jié)能應(yīng)用顯身手中國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)商機(jī)

　　6月4日，為期3天的“PCIM China 2009”展會(huì)在上海光大會(huì)展中心落下帷幕。在展會(huì)期間，國(guó)內(nèi)外知名功率半導(dǎo)體廠(chǎng)商向與會(huì)觀眾展示了眾多新產(chǎn)品和高能效解決方案;同時(shí)，參展企業(yè)也紛紛表示對(duì)中國(guó)功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)前景充滿(mǎn)信心。

　　新產(chǎn)品亮相PCIM展

　　一年一度的PCIM展是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的盛會(huì)，同時(shí)也是業(yè)內(nèi)企業(yè)展示新技術(shù)、新產(chǎn)品的舞臺(tái)。在今年的展會(huì)上，英飛凌推出IGBT(絕緣柵雙極晶體管)MIPAQ base模塊，該模塊是變頻器的核心部件。在傳統(tǒng)的變頻器中，通常要在IGBT模塊外部加裝電流傳感器，而據(jù)來(lái)自英飛凌科技工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部的梁知宏主任工程師介紹，MIPAQ base模塊集成了3個(gè)專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量輸出電流的取樣電阻，這些集成取樣電阻可以承擔(dān)以前由外部電流傳感器執(zhí)行的各項(xiàng)任務(wù)，因此，系統(tǒng)可以節(jié)省昂貴的外部電流傳感器，同時(shí)壓縮了空間，對(duì)變頻器PCB的影響也將明顯減少。此外，MIPAQ base模塊能夠?qū)⑷与娮璁a(chǎn)生的熱量更好地分配到散熱器上。

　　梁知宏同時(shí)表示，MIPAQ系列包括三大產(chǎn)品，除了已經(jīng)量產(chǎn)的MIPAQ base模塊之外，還包括MIPAQ sense模塊(集成全數(shù)字化電流測(cè)量功能，提供電流隔離輸出信號(hào))和MIPAQ serve模塊(集成了驅(qū)動(dòng)/溫度檢測(cè)元件)。MIPAQ系列IGBT模塊有助于以較低的成本設(shè)計(jì)出功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)緊湊并且節(jié)能環(huán)保的中低功率變頻器。

　　三菱電機(jī)則帶來(lái)了他們的第六代IGBT模塊。從技術(shù)發(fā)展的歷程來(lái)看，三菱電機(jī)第三代IGBT采用3微米平面技術(shù)，第四代IGBT采用1微米溝槽型技術(shù)，第五代IGBT采用1微米的CSTBT(載流子存儲(chǔ)式溝槽型雙極晶體管)技術(shù)，那么，第六代產(chǎn)品有哪些新的變化呢?三菱電機(jī)機(jī)電(上海)有限公司董事總經(jīng)理森敏在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，第六代IGBT芯片比前一代產(chǎn)品的芯片更薄，并采用優(yōu)化載流子存儲(chǔ)層的摻雜分布和精細(xì)圖形工藝的溝槽型IGBT硅片，進(jìn)一步降低了模塊的開(kāi)關(guān)和通態(tài)損耗。

　　綠色成“主色調(diào)”

　　來(lái)自國(guó)內(nèi)的江蘇宏微科技有限公司則向業(yè)界展示了多款產(chǎn)品，除了功率半導(dǎo)體模塊之外，該公司推出的動(dòng)態(tài)節(jié)能照明電源產(chǎn)品尤為引人注目。該公司用“更高效”、“更節(jié)電”、“更環(huán)保”、“更安全”來(lái)概括其動(dòng)態(tài)節(jié)能照明電源產(chǎn)品的特色。所謂高效，是指該產(chǎn)品由高頻大功率新型電力電子器件對(duì)交流工頻電壓進(jìn)行調(diào)幅控制，實(shí)現(xiàn)了智能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換效率高;所謂節(jié)電，是指該產(chǎn)品可根據(jù)用戶(hù)要求和使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要進(jìn)行精準(zhǔn)、無(wú)極調(diào)壓，實(shí)現(xiàn)15%-60%的可控節(jié)電率;所謂環(huán)保，是指該產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中極少使用有色金屬，在使用過(guò)程中其輸出電壓為純正弦波，不污染電網(wǎng);所謂安全，則是指該產(chǎn)品具有優(yōu)先保障照明的合理設(shè)計(jì)，輸出電壓無(wú)極精確可調(diào)，解決了電磁類(lèi)產(chǎn)品難以克服的“熄燈”和“燒燈”難題。

　　變頻家電也是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。“三菱電機(jī)不斷開(kāi)發(fā)出新的功率器件來(lái)滿(mǎn)足變頻家電的需求。”森敏告訴本報(bào)記者，“我們開(kāi)發(fā)的DIPIPM(雙列直插式智能功率模塊)模塊集成了功率器件及其驅(qū)動(dòng)保護(hù)芯片，從而大大減少電力損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。DIPIPM模塊是控制壓縮機(jī)電流、空調(diào)變頻器節(jié)能的關(guān)鍵元件。我曾經(jīng)做過(guò)估算，如果中國(guó)去年生產(chǎn)的全部空調(diào)都使用最新的DIPIPM，其每年節(jié)省的電能大約相當(dāng)于中國(guó)三峽電站半年的發(fā)電量。”

　　除了照明電源產(chǎn)品和變頻家電之外，功率器件在電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源等領(lǐng)域的應(yīng)用也為本屆展會(huì)在綠色節(jié)能方面增添了亮色。傳統(tǒng)的汽車(chē)是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)則需要電動(dòng)機(jī)，電池提供的直流電需要通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電之后才能用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，因此，混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)都需要配置了功率模塊的驅(qū)動(dòng)器，半導(dǎo)體廠(chǎng)家針對(duì)這些新能源汽車(chē)的需求推出了相應(yīng)的功率器件和功率模塊。來(lái)自德國(guó)的賽米控展出了新一代SKAI產(chǎn)品，該產(chǎn)品是可用于電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)的IGBT模塊。該產(chǎn)品在典型的車(chē)輛加速周期(小于1分鐘)內(nèi)提供了超強(qiáng)的過(guò)載能力，采用燒結(jié)技術(shù)連接半導(dǎo)體芯片，將熱循環(huán)能力提高了5倍，同時(shí)也提高了最高結(jié)溫。除了驅(qū)動(dòng)器、傳感器和保護(hù)功能，新產(chǎn)品還包括一個(gè)集成的完全可編程信號(hào)處理器，集成的EMI濾波器確保無(wú)干擾運(yùn)行。