生活中各個角落無不需要使用電力,然而電源的損耗也正在這些電子設備與線路的傳遞處理中一點一滴流逝。也因此半導體廠商所汲汲營營的,正是不斷開發出更新的半導體架構,讓電能的使用效率能夠達到更高,降低損耗,不僅使用者能更節省能源支出,也相對為環境的保護多出一份心力。
英飛淩汽車、工業及多元化電子市場事業部資深技術總監Leo Lorenz |
半導體大廠英飛凌(Infineon)對於高效率功率半導體技術的開發當然是有目共睹的。在功率半導體領域,英飛凌始終維持其市場領導者的角色。目前英飛凌在工業傳動裝置的標準IGBT(絕緣柵雙極型電晶體)模組市場保持市佔率第一,也是大眾運輸交通專用半導體的領導廠商之一,其最佳化型功率轉換器系統解決方案應用範圍包括各種工業傳動裝置、電梯或輔助傳動設備、機車與列車用電源及暖氣系統傳動裝置等。而在PLC(Programmable Logic Controllers)領域也是市場領先的微控制器供應商。
英飛淩汽車、工業及多元化電子市場事業部資深技術總監Leo Lorenz指出,目前英飛凌致力於三大應用區塊,包括能源效率、通訊與安全等。眾所皆知,能源效率不僅是一句掛在嘴邊的術語,而是全球都必須面對的艱困挑戰,許多國家也都為了提高能源效率而訂定相當嚴格的規範與時程。生活中各種應用免不了產生能源損耗,例如發電廠的AC/AC傳輸線路、變電所的AC/DC/AC線路、各種傳動裝置的AC/DC/AC轉換、到了室內的AC/DC電源供應、以及終端產品的DC/DC電壓轉換,每一個環節都在產生能源的耗損,且越到終端產品,所累積損耗的能源越多,最高可耗損約九成的能源。
而英飛凌的功率半導體產品正扮演著能源損耗的第一線把關者。該公司的CoolMOS系列功率半導體突破矽晶體物理限制。目前該系列產品已推出900V的Super-junction(超級結)MOSFET,專門用於高效能SMPS(交換式電源供應)、工業及再生能源轉換。該系列產品突破功率電晶體的矽限制,提供使用標準型TO(電晶體管型)封裝即具高電壓設計的替代方案。CoolMOS 900V系列產品擁有極低靜態和動態損耗,協助工程師設計出更高效率、更具成本效益的各種轉換器拓撲,應用於液晶電視、太陽能發電系統、電腦大功率(silverbox)電源供應器及照明系統。
另外,英飛凌的功率半導體技術也包括了更低通態電阻的OptiMOS 3系列。電流在流經電源供應裝置,再進入電子設備中的過程耗損大量電力,而這正是OptiMOS3方案的應用領域,其效能遠遠超越其他功率半導體。其性能可讓元件數量減少三分之一,電源供應電器所需空間也可省下最多三分之二,電阻也降低三分之一。英飛凌估計若所有電腦伺服器電力系統皆安裝OptiMOS3,最多將可可省下一座3億6000萬瓦發電廠所產生的電力。這些產品的FOM(品質係數)與採用標準TO封裝的同類產品相比高出25%,能夠更快速實現開關,同時最大程度降低開關損耗和柵極驅動損耗,提高功率密度,降低驅動器散熱量。
Leo Lorenz說,英飛凌未來更將持續研發更精進的半導體技術,為市場提供更節能省電的方案。