?? 基于技術限制，硅基電池板的成本下降幅度不及預期，如何通過產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)來彌補，進而促進效率的提升，或單位成本的下降，就是IC產(chǎn)業(yè)的重任，對此業(yè)界也正在進行各種探索。美國國家半導體充分利用其能源效率極高的電源管理技術，于不久前成功推出全新的SolarMagic技術。這種適用于現(xiàn)有及新一代太陽能發(fā)電裝置的技術有其獨特的優(yōu)點，例如電池板即使被陰影遮蔽或受板面污垢影響，其發(fā)電效率仍可大幅提高。

?? 這種技術的核心就是利用能量轉換的經(jīng)驗和先進算法，從電池板獲取更高的能量。由于電池板以陣列的方式組合，任何一塊板出現(xiàn)泄露等問題，就會影響整個系統(tǒng)。基于這個問題，國家半導體利用算法，將各個電池板相互獨立，當部分單元處于陰影，灰塵覆蓋等情況下，允許其提供將少的能量，但確保其他電池單元能夠足額供能。另外，還通過對單元間的匹配等做出補償，使得來自各單元的能量最大化。該系統(tǒng)目前正處于試用測試階段，據(jù)了解測試效果喜人，遮蔽單元的效率可以提高40%以上，使整個系統(tǒng)效率提升12%左右。該系統(tǒng)計劃在今年的一季度實現(xiàn)商用。

圖1：即便在遮蔽的情況下，SolarMagic 技術也能夠使每個電池板單元都能輸出最多的太陽能。

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗

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?? 有時，業(yè)界也存在一個怪現(xiàn)象，一邊是電子產(chǎn)品制造商似乎沒有什么新產(chǎn)品可做，從而不斷地通過綁定為市場推出一些似乎并非必需的功能，而另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)里大有作為的地方卻沒人問津(比如，占中國電力消耗一半的電機，其效率卻處于50%以下）。究其原因，是因為后者牽涉到不同行業(yè)，產(chǎn)品的性質有了變化，即從單一的電子產(chǎn)品發(fā)展到工程服務，即整體解決方案。雖然近幾年整體解決方案這個詞已是耳熟能詳，但還只是局限在電子系統(tǒng)本身。期望這種情況即將有所改變。

?? 展望未來的發(fā)展趨勢是，解決方案必須從電子系統(tǒng)本身跨越到覆蓋各式各樣的工程領域，實現(xiàn)真正的系統(tǒng)整體解決方案。而作為半導體技術，又如何在整個系統(tǒng)中扮演這舉足輕重的角色？針對這一問題，何賢斌認為，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都要面對許多涉及舊技術換代更新的問題。例如，原有的基建設備及相關裝置都采用能源效率較低的技術，將之全部更換并非容易。為了確保工程師可以順利更換新系統(tǒng)或改善其設計，美國國家半導體特別為多種不同的應用提供各種的高能源效率集成電路。以穩(wěn)壓器為例來說，美國國家半導體的穩(wěn)壓器適用于廣闊的輸入電壓范圍，而且無需修改便可用于原有或全新的系統(tǒng)設計。此外，美國國家半導體的模擬/數(shù)字轉換器保證可以發(fā)揮卓越的性能，而且速度不同的型號都可引腳兼容，因此可以滿足不同設計的不同要求。另一方面，如何實現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合節(jié)能，大家都在積極探索，像SolarMagic技術，實際上就是行業(yè)間完美工程結合的具體體現(xiàn)，何賢斌認為。

?? 發(fā)光系統(tǒng)也是節(jié)能的一個朝陽產(chǎn)業(yè)。由于中央及地方政府大力支持節(jié)能減排，因此著眼于提升能源效率的工程可以輕易上馬，而裝設LED燈光系統(tǒng)更能起到全面節(jié)能的示范作用。目前，雖然LED的光衰、驅動效率等方面仍待繼續(xù)改進，業(yè)界許多人對該產(chǎn)業(yè)的成熟度也褒貶不一，但根據(jù)了解，制約LED推廣的最大難題，即散熱問題已經(jīng)得到很大的改進。

?? 對于LED驅動來說，不少領先的模擬半導體廠商都推出了許多高效率的產(chǎn)品，如美國國家半導體推出的一系列高亮度、低功率LED驅動器有許多優(yōu)點，能確保系統(tǒng)性能可靠，何賢斌認為。

?? 英飛凌科技(中國)有限公司副總裁兼執(zhí)行董事尹懷鹿也認為傳統(tǒng)工業(yè)的節(jié)能與環(huán)保將是一個熱門話題。他說：“降低能耗、提高能源利用率將是所有企業(yè)關注的重點?！庇w凌一直致力于提高工業(yè)、交通運輸、消費品和汽車的能源效率。英飛凌的產(chǎn)品能夠最大程度降低能源供應各個環(huán)節(jié)(包括發(fā)電、輸電和用電)的功率損耗，最大程度節(jié)省能源，尹懷鹿介紹說。前不久，英飛凌推出了具全球最低通態(tài)電阻的全新OptiMOS 3 MOSFET系列，新的OptiMOS?3?MOSFET系列為40V至80V低電阻MOSFET樹立了新標桿。與最接近的競爭對手產(chǎn)品相比，這些產(chǎn)品的通態(tài)電阻降幅高達50%。該系列產(chǎn)品適用于需要高效率和功率密度的功率轉換和管理應用，包括眾多產(chǎn)品的SMPS(開關模式電源）、DC/DC轉換器和直流電機驅動器等。這些產(chǎn)品包括計算機、家用電器、小型電動車、工業(yè)自動化系統(tǒng)、電信設備和電動工具、電動剪草機和風扇等消費類電子設備。

圖2：LTC6802-1多節(jié)電池的電池組監(jiān)視器典型應用方框圖。

“綠色”汽車

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?? 在汽車領域，人們可能還對剛剛過去的每桶超過160美元的天價歷歷在目。但隨著化石燃料的存量不斷萎縮，這個價格乃至更高的價格會很快再度造訪消費者。電動汽車或混合動力都是未來的必然選擇。無論哪種動力，電池組都出于系統(tǒng)的核心地位，然而，電池組的管理好壞決定著電池組的壽命乃至整車的性能。

?? 在汽車應用中，基于許多優(yōu)點，鋰離子電池占據(jù)著統(tǒng)治地位。但鋰離子電池對過度充電或過度放電很敏感，因而必需對電池組中的每節(jié)電池進行謹慎和系統(tǒng)的管理。只有這樣，才能充分發(fā)揮鋰離子電池組的優(yōu)勢,并防止電池組在電壓偏離安全范圍時出現(xiàn)不可逆轉的損壞。但設計一個大型、高可靠性和使用時間持久的鋰離子電池組卻是一個非常復雜的問題。要牽涉到在苛刻環(huán)境條件下實現(xiàn)精密檢測，過充控制，放電平衡等多種復雜技術，因而目前進軍該領域的廠家還比較少。相信新的一年里業(yè)界將會推出更新的技術。

?? 最近，Linear公司推出了公司首款電池組監(jiān)測器——LTC6802。這款監(jiān)視器的特點是可以測量多達12個最高電壓為60V的串聯(lián)電池組。還可以通過重疊配置來支持1000V以上的電壓系統(tǒng)，精度誤差達到0.25%，從而具備較高的成本效益，可以滿足關鍵性電池組系統(tǒng)的監(jiān)視需求。該芯片系列分為兩款，分別支持低成本的串接菊鏈式SPI和并聯(lián)型可尋址SPI。用戶可以根據(jù)應用需求和車輛的等級來選擇。

?? 另外，該器件內(nèi)置了具固有FIR濾波處理電路的ΔΣ ADC，從而降低了驅動電機時所產(chǎn)生的EMI干擾對測量的影響。該器件還內(nèi)置自診斷功能，并自帶串行端口，因而在支持高壓系統(tǒng)時可以省去芯片間的隔離光耦，進一步降低了應用成本。

?? 而對于電池的平衡放電問題，Linear公司的信號調理產(chǎn)品部產(chǎn)品市場經(jīng)理Brain Black介紹說：“該產(chǎn)品所支持的放電結構有兩種，一種是片上內(nèi)置MOSFET和外部電阻器，另一種是外部的MOSFET和電阻器。核心是通過精密檢測為用戶提供精確信息，并不含CPU，故具體的放電模式和動作都由用戶靈活選擇?！痹摦a(chǎn)品就在年底已經(jīng)剛剛面市。

?? 而對于汽車電子領域另外一家領先廠商-英飛凌科技，也一直將汽車電子解決方案作為公司業(yè)務中非常重要的部分。尹懷鹿認為：全球日趨嚴格的排放標準以及限排措施，大大推動了汽車行業(yè)對半導體產(chǎn)品的需求。隨著人們對降低燃油消耗，提高可靠性和安全性提出更加苛刻的要求，在汽車中引進創(chuàng)新設計勢在必行。該公司推出專為混合動力車(HEV）電機驅動系統(tǒng)而設計的電子功率模塊。HybridPACK1(面向輕度混合動力車）和HybridPACK2(面向完全混合動力車）不但實現(xiàn)混合動力車所要求的功率，并減少30%的空間占用，從而降低了HEV逆變器系統(tǒng)的設計成本和復雜程度。

?? 通過工藝的改進，HybridPACK2模塊的功率密度增加了120%以上。另外，該器件還具有低自感和優(yōu)異的熱阻性能。“故對完全混合動力應用來說，HybridPACK2是一款優(yōu)異的模塊，它提供了高功率密度、低自感、低熱阻及最佳可靠性和最低成本”，尹懷鹿介紹說。

“綠色”電力

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???即便是在產(chǎn)生能源的電力行業(yè)，依然也可以處處看到“綠色”的影子。根據(jù)中國工業(yè)與信息化部的資料，在各大傳統(tǒng)行業(yè)中，電力行業(yè)還是信息化程度最高的行業(yè)之一。電網(wǎng)的信息化改造不僅僅局限于信息的集成和智能化管理，也包括電力傳輸?shù)确椒矫婷?。以前，電力行業(yè)本身對能耗的意識不強，但今天，僅從中國電力行業(yè)對傳輸網(wǎng)中改造中，廣泛使用新一代的電力電容器，就不難看到對節(jié)能的重視度的不斷提高。

?? 在高壓直流傳輸電系統(tǒng)中，電力電容器起著至關重要的作用。目前，在中國市場上，愛普科斯是較大的電力電容(包括風力）供應商之一，愛普科斯公司的大中華區(qū)總裁簡CEO Michael Pocsatko介紹說。該公司的電力節(jié)能解決方案包括傳輸節(jié)能，配電節(jié)能，功率轉換節(jié)能以及耗能領域的節(jié)能。

?? 首先，電力的長途輸送效率是電力節(jié)能的第一關。利用直流高壓輸送線路可較大幅度地提高發(fā)電機組的有功功率的輸出和線路傳輸效率。而直流傳輸就離不開高壓電力電容器。愛普科斯的MKV高壓電力電容器，安裝在換流器站中，用于電力濾波和能量儲存。利用該公司的高壓電容器后，可以實現(xiàn)20ms內(nèi)的無功補償，可以將功率因數(shù)大大提高，并且可把受端換流站逆變還原產(chǎn)生50赫茲正弦交流電的過程中所產(chǎn)生的高次諧波干擾降到更低，從而實現(xiàn)了目前世界上距離最長(大于2000公里以上）的、傳輸容量高達6400兆瓦的高壓直流傳輸。

?? 在配電領域，愛普科斯可以提供完整的電能傳輸方案，產(chǎn)品包括功率因素補償電容器、晶閘管模塊、功率因數(shù)控制器、濾諧電抗器和抗電磁干擾濾波器等。這些解決方案降低了配電系統(tǒng)中的諧波失真，提高了系統(tǒng)的功率因素并提供了穩(wěn)定的電壓和頻率，從而提高了電網(wǎng)中所有載荷的能源使用效率，包括照明、空調和電梯。據(jù)悉，在剛剛結束的北京奧運會上，該公司的電力傳輸解決方案也覆蓋了不少場館，包括鳥巢，青島帆船中心和北京摔跤館等?；谶@些解決方案，配電功率因數(shù)從從0.7提高到0.95，能耗減少了30%左右。