高壓創(chuàng)新手段能夠使電能的傳輸和轉(zhuǎn)換更加高效，從而降低電源和終端設(shè)備間的功率損耗。雖然這些挑戰(zhàn)需要我們使用多種政治和經(jīng)濟(jì)手段來(lái)有效應(yīng)對(duì)，不過(guò)有一種技術(shù)手段正日益顯示出其重要性。這些創(chuàng)新手段為發(fā)電方式帶來(lái)改變，例如引入可再生能源，并且提升電機(jī)和制冷設(shè)備等耗電量較大設(shè)備的節(jié)電性能。這使得能源效率穩(wěn)步上升，降低成本，并減少溫室氣體排放。
即使是微小的效率提升也能帶來(lái)顯著的影響。美國(guó)能源信息署（EIA）在其2015年中期預(yù)測(cè)中估測(cè)：到2040年美國(guó)的發(fā)電量將增加24%——每年增加約1%。EIA還預(yù)測(cè)，美國(guó)的發(fā)電量中，有大約6%的電能浪費(fèi)在供電和配置方面——近幾年每年浪費(fèi)的電量超過(guò)1400萬(wàn)兆瓦時(shí)。通過(guò)提高效率，節(jié)省一部分浪費(fèi)電量，便可降低所需的總發(fā)電量。
先進(jìn)的半導(dǎo)體是使發(fā)電、輸電和耗電更加高效的最重要的技術(shù)之一，這項(xiàng)技術(shù)還在不斷發(fā)展中。使用集成電路實(shí)現(xiàn)的智能控制和新型功率半導(dǎo)體材料可以在最小損耗情況下，實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換。智能集成電路硬件可以讓電網(wǎng)、工廠、住宅、汽車(chē)和其他系統(tǒng)進(jìn)行高效通信，以及高效控制系統(tǒng)的電力使用。另外，作為電源和電池充電器的骨干，電源管理電路是實(shí)現(xiàn)便攜式電子設(shè)備快速發(fā)展的一個(gè)重要因素；在提升效率的同時(shí)，讓生活更加便捷。德州儀器（TI）充分利用其設(shè)計(jì)、制造和封裝的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，創(chuàng)造高壓模擬和混合信號(hào)解決方案。這些解決方案在未來(lái)幾年將把功效提升至全新水平。
為什么將重點(diǎn)放在高壓上？
電壓的變化范圍很大，發(fā)電廠的電壓可以高達(dá)幾萬(wàn)伏，區(qū)域輸電線路上則低至不足1伏，這些電壓由嵌入式處理器等高速數(shù)字組件在內(nèi)部使用。在配電線路上分布著很多中間電壓電平，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，最熟悉的是110/120伏和220/240伏電壓。 對(duì)于住宅、商業(yè)、工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用而言，高壓的范圍從幾十伏到幾百伏不等；包括從比電子電路高出一點(diǎn)的電平到運(yùn)輸和工業(yè)設(shè)備中所使用的電平。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司IHS的研究數(shù)據(jù)，在所有電壓電平上運(yùn)行的電源管理集成電路代表對(duì)集成電路供應(yīng)商的巨大需求——這一領(lǐng)域每年金額高達(dá)300億美元。全新的集成電路產(chǎn)品市場(chǎng)不斷涌現(xiàn)，比如說(shuō)AC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器、雙向轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器。能夠提供高集成度、高功率密度以及高智能化的集成電路解決方案可以進(jìn)而提高系統(tǒng)的整體性能。
功率轉(zhuǎn)換是黃金發(fā)展領(lǐng)域，因?yàn)閺碾姀S到終端應(yīng)用，每一次電壓轉(zhuǎn)換都涉及功率損耗。另外，在相同條件下，輸電過(guò)程中低壓的功率損耗高于高壓。出于這些原因，最有效的方法就是，在使用最大限度降低功耗的轉(zhuǎn)換方法對(duì)高壓進(jìn)行降壓操作之前，盡可能地使高壓接近甚至直接進(jìn)入終端設(shè)備。設(shè)備和用戶(hù)附近存在高壓時(shí)，也需要對(duì)機(jī)器和人體采取額外的保護(hù)措施。
“設(shè)備”一詞往往讓人聯(lián)想到工廠車(chē)間，實(shí)際上，諸如電機(jī)、機(jī)器人和中央控制系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用也是電源創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。目前，全球的各個(gè)行業(yè)都在經(jīng)歷智能自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，這次轉(zhuǎn)型的到來(lái)如此之快，以至于一些人將其稱(chēng)為“第四次工業(yè)革命”（前三次分別為蒸汽機(jī)、大規(guī)模生產(chǎn)和早期自動(dòng)化）或工業(yè)4.0。在這次轉(zhuǎn)型中，所謂的“智能工廠”起到了決定性作用，它代表了更高的機(jī)器智能性和更強(qiáng)的系統(tǒng)通信能力。智能工廠的首要目標(biāo)是通過(guò)使用更少的能量實(shí)現(xiàn)更多的功能，提高生產(chǎn)力，并降低成本。
“設(shè)備”一詞往往讓人聯(lián)想到工廠車(chē)間，實(shí)際上，諸如電機(jī)、機(jī)器人和中央控制系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用是電源創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。目前，全球的各個(gè)行業(yè)都在經(jīng)歷智能自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，這次轉(zhuǎn)型的到來(lái)是如此之快，以至于一些人將其稱(chēng)為“第四次工業(yè)革命”（前三次分別為蒸汽機(jī)、大規(guī)模生產(chǎn)和早期自動(dòng)化）或工業(yè)4.0。在這次轉(zhuǎn)型中，其中，所謂的“智能工廠”起到了決定性作用，它代表了更高機(jī)器智能和更強(qiáng)系統(tǒng)通信能力的可行性。智能工廠的首要目標(biāo)是通過(guò)使用更少的能量實(shí)現(xiàn)更多的功能，提高生產(chǎn)力，并降低成本。
但是，工業(yè)并不是提高電源效率技術(shù)的唯一目標(biāo)行業(yè)。能夠從中受益的其它領(lǐng)域還包括用于太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的逆變器、數(shù)據(jù)中心與電信基礎(chǔ)設(shè)施。電池電壓約為400伏的電動(dòng)汽車(chē)的充電和運(yùn)行也依靠高壓電子器件。另外，各種新興的移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)的迅猛增長(zhǎng)也是新電源技術(shù)的主要推動(dòng)力。即使像手機(jī)充電器這樣不起眼的部件也需要高效運(yùn)行，尤其考慮到其使用量高達(dá)數(shù)十億。簡(jiǎn)而言之，所有電氣和電子系統(tǒng)，無(wú)論大小，都將從安全、高效的電力轉(zhuǎn)換中獲益。
高壓技術(shù)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)
為了持續(xù)滿足未來(lái)更高的功效需求，技術(shù)開(kāi)發(fā)人員必須在減小尺寸、保持可靠性和控制成本的同時(shí)，提高集成電路的性能。為滿足這些要求，我們需要對(duì)制造工藝、片上組件、電路設(shè)計(jì)和封裝進(jìn)行創(chuàng)新。能夠吸引設(shè)備開(kāi)發(fā)者以及能加快增強(qiáng)型電源技術(shù)的推廣應(yīng)用的是提供具有深度硬件和軟件設(shè)計(jì)支持的集成一體化解決方案。TI在制造高集成低功耗解決方案方面具有悠久的歷史，并且在這些領(lǐng)域不斷創(chuàng)新，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，利用TI專(zhuān)業(yè)技術(shù)創(chuàng)造先進(jìn)高功率解決方案，以滿足當(dāng)前和未來(lái)市場(chǎng)需求。
近幾年，開(kāi)關(guān)模式電源（SMPS）在電力轉(zhuǎn)換領(lǐng)域逐漸發(fā)展壯大，其原因在于其固有效率高于傳統(tǒng)電源設(shè)計(jì)。但是，不斷完善SMPS設(shè)計(jì)是一項(xiàng)永不止息的藝術(shù)。這些電源在高頻時(shí)產(chǎn)生電流，但必須防止這些高頻流入系統(tǒng)，并且避免其流回電源。另外，電源中的敏感元器件的運(yùn)行容易受到內(nèi)部阻抗和周?chē)M件的影響。由于上述原因，SMPS解決方案盡可能地將系統(tǒng)集成，從而幫助降低電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，并且減少制造成本。如果這個(gè)解決方案能夠?qū)⑿⊥庑纬叽绺綦x與功率電路包含在內(nèi)，那么效果會(huì)更好，其原因是它有效將系統(tǒng)屏蔽于外界干擾，并且防止高頻從系統(tǒng)內(nèi)部遷移到線路上。
- 1
- 2
- 總2頁(yè)
http:www.mangadaku.com/news/2016-10/201610895444.html
0755-82905460
郵箱 
：
