APEC的增长反映了电力行业的健康

作者：Alix Paultre，特约编辑 今年在德克萨斯州圣安东尼奥（加利福尼亚州阿纳海姆，明年）举行的应用电力电子会议 (APEC) 比上届规模更大，代表了电力行业的新能源（双关语）。超过 5,000 名电力电子工程专业人士参加了会议，APEC 在两个重要类别中打破了记录——“完整会议”参加者的数量以及同时报名参加在展会之外举行的周日和周一研讨会的参加者人数。

此外，电源制造商协会 (PSMA) 周六举办的全天研讨会，内容涉及磁性元件和电容器，出席人数异常多。Greg Evans 是幕后辛勤工作的人之一，他表示：“很明显，功率半导体（GaN、SiC 和硅）的持续发展是对电路知识和理解日益增长的需求背后的驱动力。拓扑和组件选择。”

除了会议会议之外，有史以来规模最大的 APEC 展览和数量最多的行业会议相结合，为与会者提供了最新的新产品开发机会。随着制造商不断扩大对能源管理在嵌入式电子各个方面的重要性的认识，此次展览的美妙之处在于其全面的方面，被称为“电力展”。

Evercell我们在 APEC 观察到的最有趣的事情是一些远未成熟但前景广阔的技术。Evercell热收集器演示单元在现场演示中可以产生约 200 mV 的恒定输出。Evercell 热收集器的生产将扩大到提供 1.2 Vdc 的输出。

Evercell 电池的基本设计是由几十到几百纳米的四个非常薄的层组成。相对的电极将厚度小于 200 nm 的电介质夹在中间。施主电极的表面经过表面处理以降低其表面的功函数，从而施加与面向电介质的施主电极紧密接触的低功函数表面。它被解释为一种纳米技术“麦克斯韦的恶魔”。如果它能够很好地扩展，这将是一个重大突破——一个革命性的突破。

德州仪器 德州仪器的 1MHz 有源钳位反激芯片组和业界首创的 6A 三电平降压电池充电器可以将电源尺寸和充电时间缩短一半。TI 的新芯片组工作频率高达 1MHz，结合了UCC28780有源钳位反激控制器和UCC24612同步整流器控制器。对于需要在小尺寸解决方案中实现最大充电效率的电池供电电子设备，bq25910 6-A 三电平降压电池充电器可将解决方案占位面积缩小多达 60%。

UCC28780 旨在与氮化镓 (GaN) 和硅 (Si) FET 一起使用，其先进的自适应功能使有源钳位反激拓扑能够满足现代效率标准。通过根据输入和输出条件改变操作的多模式控制，将 UCC28780 与 UCC24612 配对可以在满载和轻载时实现并保持高效率。

LittelfuseLittelfuse增加了两个 1,200-V 碳化硅 (SiC) n 沟道增强型 MOSFET，这是 Littelfuse 与 Monolith 于 2015 年建立战略合作伙伴关系的最新产品，旨在为工业和汽车市场开发功率半导体。LSIC1MO120E0120 和 LSIC1MO120E0160 SiC MOSFET 分别提供仅为 120 mΩ 和 160 mΩ 的超低导通电阻 (RDS(on)) 水平。

这些 SiC MOSFET 设计用作各种功率转换系统中的功率半导体开关，在阻断电压、导通电阻和结电容方面明显优于硅 MOSFET。新的 1,200-V SiC MOSFET 在系统级减少了无源滤波器组件并支持更高的功率密度，其极低的栅极电荷和输出电容与超低导通电阻相结合，可实现最小的功耗、更高的效率、并减少所需冷却技术的尺寸和复杂性。

Navitas作为第一款 GaN 功率 IC，Navitas Semiconductor 的iDrive NV6131、NV6105 和 NV6115 提供高效 650-V、160-mΩ 功率 FET，增加了数字和模拟电路的集成度，从而实现了突破性的速度、能效、功率密度，并降低系统成本。GaN 可以实现比硅高 100 倍的频率，但驱动、控制和保护这种高速功率器件一直是限制采用的行业挑战。

通过将这些关键的数字和模拟电路与 GaN 功率器件单片集成，这些系统级问题已被消除。带有 iDrive 的 Navitas GaN 功率 IC 可确保为任何应用提供优化和稳健的性能。系统工作频率提高 10 到 100 倍，同时效率提高，功率密度提高 5 倍，系统成本降低 20%。

Power Integrations为满足电源中对数字功能不断扩大的需求，Power Integrations 发布了可配置离线 CV/CC 和 CP 反激式开关 IC 的InnoSwitch3-Pro系列。新器件能够在线路和负载条件下提供高达 65 W 的功率并实现高达 94% 的效率，允许通过一个简单的方法对电压（10-mV 步长）和电流（50-mA 步长）进行精确、动态可调的控制两线 I 2 C 接口。设备可以与微控制器配对或从系统 CPU 获取输入以控制和监控离线电源。

InnoSwitch3-Pro 电源转换 IC 包括微处理器 VCC 电源，无需外部 LDO 为微控制器供电；还包括一个 n 沟道 FET 驱动器，可用于启用或禁用主电源输出。与集成总线电压、电流和故障报告遥测以及动态可配置保护功能（如 OTP、线路 OV/UV、输出 OV/UV 和短路）一起，显着减少了复杂离线电源的 BOM 数量设计复杂性大大简化。InnoSwitch3-Pro IC 采用 Power Integrations 的高速数字通信技术、FluxLink、同步整流、准谐振开关和精确的次级侧反馈传感和反馈控制电路。

GaN Systems为强调宽带隙器件向更多应用领域的迁移，GaN Systems宣称是业界电流和功率效率最高的 100-V GaN 功率晶体管，即 100-V、120-A、5-mΩ GaN E-HEMT设备。它是 GaN Systems 自己的 90-A 器件额定电流的 1.3 倍，是业内其他大电流 GaN 器件额定电流的 2.4 至 4.6 倍。GS-010-120-1-T 是一种增强型 GaN-on-silicon 功率晶体管，它利用了 GaN Systems 提供的所有芯片设计和封装优势。

这种革命性的晶体管非常适合汽车、工业和可再生能源行业中不断增长的 48V 应用，这些应用需要在更小的外形尺寸中提供高功率水平的电源系统。该晶体管与 GaN Systems 的 100-V、90-A GaN E-HEMT (GS61008T) 兼容，从而使客户能够通过替换 GS-010-120-1-T 来增加功率，而无需更换电路板。在相同尺寸的封装中增加电流容量可以让客户在相同系统体积的情况下有效地增加 33% 的功率。

安森美半导体为在现代 LED 照明应用中实现精确的宽范围调光，安森美半导体宣布推出两款用于 LED 照明的新型 QR PSR PWM 控制器，具有功率因数控制 (PFC) 功能。可调光 NCL30386 和不可调光 NCL30388 是高功率因数 (PF)、单级、恒流 (CC) 和恒压 (CV) 初级侧调节 (PSR) 脉冲宽度调制 ( PWM）控制器，用于反激式、降压-升压或 sepic 电源拓扑。它们以准谐振 (QR) 模式运行，以达到超过欧盟生态设计、能源之星和 NEMA SSL 法规等电力标准规定的效率水平。

集成的数字功率因数校正 (PFC) 算法可确保在通用输入电压范围内 PF 大于 0.95，总谐波失真 (THD) 小于 10%。集成的高压启动电流源可确保快速启动、低待机功耗和输出端的宽范围运行。电流和电压通过数字 PSR CC/CV 环路控制进行调节，通常在 ±2% 范围内实现，以在所有条件下提供高度均匀的照明亮度。这些器件使用简单，可在 9.2–26 Vdc 的宽 VCC 范围内工作，具有谷值锁定和频率折返功能，可确保在整个电压范围内保持高效率。

Silicon Labs物联网的快速扩展正在推动 IP 摄像机、智能照明灯具、功能丰富的视频 IP 电话、先进的 802.11 无线接入点和智能家电对 PoE+ 连接的需求。为了解决这个问题，Silicon Labs发布了 Si3406x 和 Si3404 系列，它们在单个 PD 芯片上包含所有必要的高压分立元件。新的 PD IC 支持 IEEE 802.3 at PoE+ 电源功能、超过 90% 效率的灵活电源转换选项、强大的睡眠/唤醒/LED 支持模式以及卓越的 EMI 抗扰度。

Si3406x IC 集成了 PoE+ PD 应用所需的所有电源管理和控制功能，将通过 10/100/1000BASE-T 以太网连接提供的高压转换为稳压的低压输出电源。优化的架构通过在保持高性能的同时使用经济的外部组件，最大限度地减少了印刷电路板 (PCB) 的占位面积和外部 BOM 成本。

作为 Si3406x 系列的补充，Si3404 IC 为低功率 15W PoE PD 应用提供经济高效、符合 802.3 Type 1 标准的支持。Si3404 包含低功耗 PD 应用所需的所有接口和控制功能，占用空间非常小。Si3406x IC 集成了二极管电桥和瞬态浪涌抑制器，可直接连接到以太网 RJ-45 连接器。

审核编辑 黄昊宇