高級電源管理(高級電源管理s4+s5)

8月17日，在2022國際集成電路展覽會暨研討會（IIC）同期舉辦的高效電源管理及寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用論壇上，十位演講嘉賓圍繞高效電源管理、電源應(yīng)用、功率半導(dǎo)體、充電IC、碳化硅/氮化鎵、電源管理系統(tǒng)(BMS)及測試、車載USB充電、新能源發(fā)展機遇等議題展開深入交流和探討，共同助推綠色能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

是德科技：利用電池的模型提取和仿真，優(yōu)化和提升續(xù)航時間

是德科技(中國)有限公司通用和電源產(chǎn)品市場經(jīng)理饒騫表示，新能源發(fā)展機遇空前，特別是以電池為代表的儲能設(shè)備市場需求激增。由此，清晰了解電池的功耗特性、續(xù)航能力，并對電池特性、分析和模擬融會貫通，這對實際的電源應(yīng)用設(shè)計至關(guān)重要。

“是德科技會通過電池模型提取和功耗模型提取，來進(jìn)行剩余電量測試；隨后會通過兩個方法來優(yōu)化電池和負(fù)載——方法一是更換電池模型、測試剩余電量，方法二十改進(jìn)功耗模型，測試剩余電量——最終達(dá)到延長電池續(xù)航時間的效果?！别堯q介紹稱。

至于動力電池快速溫升測試難題，是德科技提供從直流電源分析儀到APS，從微瓦帶百千瓦，是準(zhǔn)確評估功耗的手段。其中，APS可以解決最棘手的上電測試難題，包括構(gòu)建無縫的電源和負(fù)載功能轉(zhuǎn)換、大功率電源瞬變的仿真、對被測件進(jìn)行正確的上/下電、提高測試系統(tǒng)吞吐量、表征浪涌電流等等。

捷捷微電：響應(yīng)國家集結(jié)號，功率半導(dǎo)體是一條孤寂的路

捷捷微電（上海）科技有限公司業(yè)務(wù)開發(fā)副總于瑋詔回顧了新能源汽車的發(fā)展歷程，并展望未來新能源汽車的終極形態(tài)。

“多少年后才會出現(xiàn)沒有行駛距離限制的新能源汽車？我很難給出一個結(jié)論，但可能需要以下幾點成為現(xiàn)實：①電池組的國家標(biāo)準(zhǔn)/國際標(biāo)準(zhǔn)；②認(rèn)證電池包，方便在5至10分鐘內(nèi)更換；③電池技術(shù)：鋰鎳鈷鋁氧化物(NCA)、磷酸鐵鋰(LFP)；④超級快速充電站@≥800V；⑤300 ~400V的標(biāo)準(zhǔn)充電站進(jìn)入單人住宅和公寓小區(qū)；⑥在商業(yè)建筑安裝低成本的太陽能電池板；⑦安裝從舊新能源汽車回收的經(jīng)認(rèn)證的鋰電池組；⑧云充電由軟件/物聯(lián)網(wǎng)/AI協(xié)調(diào)；⑨低成本的通用發(fā)電手段：核聚變；⑩氫燃料電池(FCEV)。綜合來看，我期待到2030年可以出現(xiàn)沒有里程限制的新能源汽車?！庇诂|詔表示。

羅德與施瓦茨：功耗測試與電池仿真

羅德與施瓦茨（中國）科技有限公司應(yīng)用工程師邵竹元分享道，當(dāng)下越來越多設(shè)備使用電池供電，其目標(biāo)是增加連續(xù)工作時間、降低換電成本、解決難以換電的問題（如醫(yī)療設(shè)備）、環(huán)保問題等。

那么具體如何優(yōu)化電池使用時間？邵竹元提出了四點，深度睡眠模式大幅提升電池使用時間；通常可以優(yōu)化固件，提升電池使用時間；無線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的天線匹配問題會浪費能量；電池使用時間的優(yōu)化也需要了解電池特性。

基于此，羅德與施瓦茨提供了NGL200、NGM200和NGU電源家族。它們的共同特點是：支持源端和吸收端、極低的紋波和噪聲、快速負(fù)載恢復(fù)時間、6 ?位分辨率。NGM200和NGU的獨有功能是高速數(shù)據(jù)采集、電池仿真、多量程、數(shù)字電壓表輸入；NGU的獨有功能有四象限、電流優(yōu)先模式、高電容模式、模擬調(diào)制輸入。

PI：InnoSwitch系列IC為USB-C PD PPS充電器實現(xiàn)高功率密度和少元件數(shù)

Power Integrations公司FAE工程師王曉戈分享了題為《InnoSwitch4-CZ和InnoSwitch3-PD IC產(chǎn)品系列：為USB-C PD PPS充電器實現(xiàn)最高的功率密度和最少的元件數(shù)》的精彩演講。InnoSwitch系列IC于2014年推出，其出貨量已經(jīng)超過10億顆。

Inno4-CZ次級控制器是精確控制3個開關(guān)的主腦：次級SR FET、初級開關(guān)和鉗位開關(guān)。Inno4-CZ控制每個開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷時序，確保在不同輸入電壓和負(fù)載條件下保持最高效率。當(dāng)SR FET關(guān)斷時，在Inno4要求初級側(cè)開始開關(guān)之前，HSD引腳向ClampZero發(fā)送信號以導(dǎo)通鉗位開關(guān)，從而確保電感中的所有能量都得以傳輸，然后導(dǎo)通初級開關(guān)。這將確保每個周期都有真正的零電壓開關(guān)。

InnoSwitch3-PD是集成度較高的USB-C PD + PPS電源適配器解決方案，同時也是目前業(yè)界唯一的USB PD單芯片解決方案。它承襲InnoSwitch3系列一貫的卓越性能，效率極高、低空載功耗、完善的保護(hù)；同時顯著簡化BOM——非常適合要求具備超薄小巧外形的應(yīng)用，易于大批量生產(chǎn)，單面PCB。

英諾賽科：氮化鎵助力建設(shè)“綠色數(shù)據(jù)中心”

英諾賽科產(chǎn)品開發(fā)部高級總監(jiān)黃勇認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心新基建需要高效電源解決方案。預(yù)計2030年數(shù)據(jù)中心的耗電量將達(dá)3000TWhr，相當(dāng)于全球能耗的10%。

另外，《數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)》中要求“高功率服務(wù)器研發(fā)部署加快，單位面積算力提升。部署高功率密度服務(wù)器是建設(shè)高密度數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵，具體優(yōu)勢為：一是高密度服務(wù)器電源和風(fēng)扇以共享方式進(jìn)行設(shè)計，位于同一機箱內(nèi)的多臺服務(wù)器節(jié)點可以共享電源和風(fēng)扇；二是降低機體的重量和空間占用，提升數(shù)據(jù)中心單位面積算力；三是提升電源和散熱系統(tǒng)的使用效率，降低數(shù)據(jù)中心運營成本。

“基于GaN開發(fā)下一代數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)是大勢所趨?！秉S勇表示，“英諾賽科提供全鏈路GaN解決方案，涵蓋AC-DC(PFC)、DC-DC(400V-48V)、DC-DC(48V-12V)、DC-DC(12V-1V)，實現(xiàn)更高的效率、更高功率密度、更高的動態(tài)響應(yīng)?！?/p>泰克科技：精準(zhǔn)測試助力解決SiC、GaN電源的開發(fā)測試難題

碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)這兩種新器件正在推動電力電子行業(yè)發(fā)生重大變化，但同時也帶給電源設(shè)計的諸多挑戰(zhàn)。

泰克科技電源行業(yè)開發(fā)經(jīng)理陳鑫磊將挑戰(zhàn)總結(jié)如下：Vgs范圍變窄，Vgsth閾值電壓降低，誤導(dǎo)通，過充過大，高dv/dt、高di/dt，短路耐量小，合理控制死區(qū)時間，Vds劇烈震蕩，電路雜感控制，多管并聯(lián)均流控制，短路保護(hù)，更高的驅(qū)動抗擾能力，Crosstalk串?dāng)_，驅(qū)動關(guān)斷負(fù)壓設(shè)置等等。

泰克的半導(dǎo)體解決方案從功率器件到測試報告，涵蓋了六個板塊：WAT/PCM、WLR/CP、KGD/DBC、單管、模塊、老化。

富昌電子：聚芯成源，綠色Future

從政策層面看，綠色能源行業(yè)成為國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)動力。2017年9月《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》；2021年7月《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》；預(yù)計2025年，綠色儲能達(dá)30GW以上。其中，太陽能從2018年開始井噴式增長，近4年增加了近23倍，預(yù)估有千億的市場規(guī)模；汽車充電樁在2021年已完成全國261.7萬臺的數(shù)量級，預(yù)計到2025年達(dá)到千億市場規(guī)模，2035年將達(dá)到1.08萬億的市場規(guī)模。

對此，富昌電子綠色電源市場拓展經(jīng)理周啟全分享了富昌電子電源系統(tǒng)方案介紹。

富昌電子提供豐富的電源方案：基于第三代半導(dǎo)體數(shù)字控制大功率PFC設(shè)計方案、1KW太陽能充電器、1.5KW太陽能逆變器、USB充電模塊（PD3.0）等等。不僅提供專業(yè)的技術(shù)支持，還提供整體方案的交鑰匙設(shè)計。

值得一提的是，除了電源方案，富昌還提供電機控制、醫(yī)療健康、工業(yè)、汽車、照明等方案和服務(wù)，提供多維度的一站式解決方案。

必易微：多串鋰電池的高精度監(jiān)控器和保護(hù)器

全球鋰電池行業(yè)市場規(guī)模日益擴大，其中鋰電電動自行車、儲能電池、新建5G基站是三個熱門應(yīng)用。

深圳市必易微電子股份有限公司電源管理（DC/DC，BMS）總經(jīng)理王軼介紹道，電池管理系統(tǒng)由電芯Cell、模擬前端AFE、電源管理DC-DC、通訊Communication、電量計MCU六個環(huán)節(jié)構(gòu)成，應(yīng)用范圍廣泛。其中，3串（及以下）鋰離子電池多應(yīng)用于無人機、掃地機等消費電子領(lǐng)域，18串（及以上）鋰離子電池多應(yīng)用于戶外儲能電源、基站儲能系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域。

“介于3串和18串的應(yīng)用需求，如電動工具、電動自行車/平衡車等，可以使用Kiwi電池保護(hù)和監(jiān)控方案?！蓖踺W表示。具體來看，KP62010、KP62030是3~18串鋰電池的高精度監(jiān)控和保護(hù)器，具有數(shù)字采集模塊，增強MOS驅(qū)動，多重保護(hù)機制，高集成度、便于使用等特點。

NI：模塊化平臺助力從消費電子功耗到電動汽車的BMS測試

NI汽車業(yè)務(wù)市場經(jīng)理王法旭介紹稱，NI的投資領(lǐng)域有四個：實驗室標(biāo)準(zhǔn)化、電力電子、5G、工業(yè)工廠。其中，BMS是任何電動汽車的關(guān)鍵控制器之一，NI提供各種各樣的解決方案，用于在生產(chǎn)車間測試BMS。

PXI是一個比固定功能的儀器更好的測試系統(tǒng)。它是為自動化而構(gòu)建的。那么，什么才是更智能的測試系統(tǒng)呢?一種以靈活的軟件和模塊化硬件為中心的方法。這是一種為自動測試而設(shè)計的方法，從頭開始，而不是用笨重的電纜引導(dǎo)，也不會被潛在的通信和低數(shù)據(jù)吞吐量所限制。相反，它允許我們的客戶收集所有的數(shù)據(jù)，從而洞察，我們的客戶需要做決定。這是一個由開發(fā)人員、合作伙伴、集成商和知識產(chǎn)權(quán)組成的不斷擴大的、充滿活力的生態(tài)系統(tǒng)。

南芯半導(dǎo)體：汽車產(chǎn)品助力車載USB充電和無線充電

據(jù)上海南芯半導(dǎo)體科技股份有限公司黃陸建觀察，目前手機廠商通過提高充電速率，來緩解用戶的“續(xù)航焦慮”。而絕大部分汽車前裝車載充電口，不支持大功率快充，只能支持BC1.2的CDP/DCP 10.5W，或者Type–C的5V/3A-15W，充電功率偏低，充電速度慢。

對此，南芯推出車載USB充電：65W USB Fast Charge for Automotive和15W-27W USB Fast Charge for Automotive。在車載無線充電，南芯的Wireless Tx Solution for Automotive同樣出色。SC8101Q為DCDC芯片，負(fù)責(zé)把輸入電壓(12V)轉(zhuǎn)換成充電電壓(9V或5V)。SC5003Q無線充全橋芯片，負(fù)責(zé)無線充電變換。

責(zé)編：Momoz