安森美推出第七代IGBT智能功率模块，助力降低供暖和制冷能耗

发布时间：2024-02-27 13:06
作者：AMEYA360
来源：安森美
阅读量：609

　　智能电源和智能感知技术的领先企业安森美(onsemi，美国纳斯达克股票代号：ON)，宣布推出采用了新的场截止第 7 代 (FS7) 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 技术的1200V SPM31智能功率模块 (IPM)。与市场上其他领先的解决方案相比， SPM31 IPM 能效更高、尺寸更小、功率密度更高，因而总体系统成本更低。由于这些IPM集成了优化的IGBT，实现了更高效率，因此非常适合三相变频驱动应用，如热泵、商用暖通空调(HVAC)系统以及工业泵和风扇。

安森美推出第七代IGBT智能功率模块，助力降低供暖和制冷能耗

　　据估计，全球温室气体排放量约有26%来自于运行中的住宅和商业建筑，其中供暖、制冷和建筑物供电等间接排放量约占18%。世界各国政府正致力履行其能源和气候承诺，更节能、更低碳的解决方案也随之日趋重要。

　　SPM31 IPM通过调节三相电机供电的频率和电压来控制热泵和空调系统中变频压缩机和风扇的功率流，以实现出色效率。例如，安森美采用FS7技术的25A SPM31与上一代产品相比，功率损耗降低达10%，功率密度提高达9%。在电气化趋势和更高的能效要求下，这些模块助力制造商大幅改进供暖和制冷系统设计，同时提高能效。安森美的SPM31 IPM系列产品采用FS7技术，具备更佳的性能，实现高能效和更低能耗，进一步减少了全球的有害排放。

　　这些高度集成的模块含栅极驱动IC、多种模块内置保护功能及FS7 IGBT，实现优异的热性能，且支持15A至35A的宽广电流范围。SPM31 FS7 IGBT IPM的功率密度超高，是节省贴装空间、提高性能预期、同时缩短开发时间的理想解决方案。此外，SPM31 IPM还具有以下优势：

　　栅极驱动和保护控件

　　低损耗、具有抗短路能力的IGBT

　　每一相有IGBT 半桥负端，以支持各种控制算法

　　内置欠压保护 (UVP)

　　内置自举二极管和电阻器

　　内置高速高压集成电路

　　单接地电源

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　在数字化时代，海量数据的产生已经成为常态，从智能手机到物联网设备，数据源已经无处不在。传统的云计算模式虽然强大，但也存在着延迟、带宽和数据隐私等问题。边缘智能利用分布式计算，将AI算法和数据处理推向数据源附近的边缘设备，以实现低延迟、高效率和实时决策，这便是其兴起之由来。　　边缘智能现阶段在多个领域都具有潜在的应用价值，例如工业自动化领域实现智能制造提工厂设备的效率和可维护性、在智能交通领域实现高级驾驶辅助与道路环境监控、医疗保健领域实现远程健康监护等。作为全球半导体行业的佼佼者，安森美(onsemi)也凭借其在图像传感器、低功耗蓝牙MCU以及助听器SoC产品设计的深厚技术积累，助力终端系统实现更智能的决策，为边缘智能的广泛应用铺设基石。　　引领视觉系统革命，图像传感器开启智能视觉时代　　边缘智能终端系统应能够实时地处理和分析数据，以便对环境和用户需求做出迅速响应，以图像传感器为例，随着技术的飞速发展，现代图像传感器被要求赋予更多智能化特性，不仅仅是视觉信息的捕捉者，更是智能分析与决策的前端执行者，便是边缘智能趋势的直观体现。　　尽管边缘智能具有巨大的潜力，但也面临着一系列技术挑战，在智能可穿戴、智能家居乃至不断衍生出的新兴AI等细分应用领域，视觉系统便需要以尽可能低的成本、尺寸、功耗提供更高的分辨、理解和判断能力。安森美的图像传感器技术在全球汽车和工业市场占据领先地位，其核心竞争力在于智能感知能力的深度优化，Hyperlux LP系列传感器功耗超低，支持内置的运动侦测功能，可以只需要在侦测到运动物体时快速唤醒系统工作，进一步优化了系统的功耗，内部采用了堆栈式架构设计，能最大限度地减少产品体积，最小型号小如一粒米。　　以AR0822传感器为典型，其内置了高动态范围融合算法和运动物体捕捉算法，能够在保证图像质量的同时，大大降低系统资源的消耗，支持多种多次曝光合成线性化拟合功能——DLO (Digital Lateral Overflow) 以及SCMAX (Smooth Combination Max) 智能拟合，这种模式降低了多次曝光合成时的亮度临界区域的噪声，实现了120dB的图像数据输出，有效减少了后端处理器的接收数据和处理时间，提升了图像细节的呈现效果。此外，AR0822还具备增强的近红外灵敏度和像素合并(binning)/开窗输出(windowing)等精密的摄像功能。　　更进一步，结合深度学习和神经网络技术的图像传感器设计正引领着智能感知的新浪潮，这些传感器通过集成或紧密配合专用的AI处理单元，能在边缘侧直接执行复杂的目标识别、分类甚至预测任务。为了在更复杂多样的环境中更精准、快速的输出场景信息，安森美的图像传感器未来将会集成更高分辨率，更快速率，嵌入更多的智能算法甚至深度算法、以及非可见光波段的检测等，为边缘智能带来更精美、更细致的图像。　　低功耗蓝牙构建边缘智能设备连接生态　　由于边缘智能硬件的实时性要求极高，蓝牙低功耗(BLE)技术已经成为当前最热门的电子产品连接技术之一，广泛应用于消费电子、工业、汽车、医疗保健、计算机、智能建筑等领域，市场发展空间极为惊人。安森美推出的蓝牙低功耗5.2无线微控制器RSL10和最新RSL15低功耗蓝牙芯片，通过采用先进的半导体工艺和双核架构，确保了实时性要求较高的应用能够在终端层面完成相关计算，避免了数据传输至云端处理产生的时延。这一设计思路不仅优化了系统的整体能效，还确保了数据处理的即时性和系统的自主性。　　低功耗蓝牙MCU方案充分利用了蓝牙标准的特性，如更高的数据传输速率、更远的传输距离和广播数据扩展功能，使得它们成为物联网设备，尤其是那些依赖电池供电智能设备的理想选择，极大地丰富边缘设备的通信能力和应用场景，包括设备资产监控，精准的定位服务在远程医疗场景等，在保持长时间运行的同时，快速响应用户指令或环境变化，执行数据采集、简单分析乃至决策任务，而无需频繁与云端交互，从而大幅降低了功耗，延长了设备的工作周期。　　另一个典型的应用案例便是安森美近期发布的先进的微型AFE CEM102，可高精度测量电化学信息和安培电流，其设计为与RSL15蓝牙5.2认证无线微控制器配合使用，与单独的方案相比，该组合方案精度更高、噪声更小且功耗更低，能简化物料单并提高配置灵活性，最终释放更多开发资源。更重要的是，该方案的灵活性使其不仅适用于基于电化学测量的传感器，还能用于需准确测量小电流的多种传感器，让设计人员能够为传感应用开发出精度更高、功耗更低、外形更紧凑的边缘智能设备，例如可穿戴医疗监护方案进一步改善用户体验，真正将智能决策推向了设备边缘。　　健康关怀升级，助听器SoC设计的智能芯意　　边缘智能的浪潮同样也席卷了医疗市场，尤其是随着人口老龄化，用户对智能化诊疗体验需求的不断提升，个性化医护设备如助听器的设计不再是简单的音频放大组件，而需要变得更为专业及智能，从而进化为集成了高级数字信号处理、人工智能算法与低功耗管理的微型计算平台。通过采用先进的AI算法，助听器最好能够实时分析周围环境声音，智能识别并增强语音信号，同时有效抑制背景噪音，使得佩戴者即便在嘈杂环境下也能享受到清晰、自然的对话体验。这种智能化的处理能力直接在助听器内部完成，无需依赖外部云服务，既保证了数据处理的即时性，又保护了用户的隐私安全，充分彰显了边缘智能在提升用户体验与保护个人隐私方面的双重价值。　　安森美拥有30多年的助听器芯片设计经验，是行业内领先的助听器芯片供应商，打造了一系列先进的专业数字助听器/OTC辅听方案，包括Ezairo 7160、Ezairo 8300/8310、J10/J20低功耗蓝牙无线OTC等平台。针对个性化与智能化的行业需求，安森美的助听器解决方案与时俱进，从早期的130nm到现在的22nm工艺，从双核到6核，确保方案在性能、功耗和延时方面都得到了较大的提升，比如在语音延迟方面，安森美的主流方案可以做到3ms以下。此外由于蓝牙低功耗技术的发展，带蓝牙功能的无线助听器方案日渐流行，比如J10/Ezairo7160就是典型的无线助听器解决方案。　　Ezairo 8300/8310则更适应未来助听器功能需求，Ezairo8300/8310的ADC位数更高，在常规处理基础上，扩展到了6核解决方案，处理能力提升了一倍以上。其中内置了一颗NNA神经网络加速器，可解决AI离线计算的需求，在低功耗状态下能够进行语音唤醒、调整音量、基本参数调整等本地处理，甚至可以根据用户听力曲线和使用情况，结合用户使用助听器的习惯，通过深度学习的算法来实现自动适配功能。另外，传统的环境场景分类功能靠特定算法来实现，如果有了神经网络加速器，环境分类算法就会更灵活，可以实现更加精准的环境场景识别和切换。AI功能的引入，可以提升对不同应用场景的自动切换，并增加了自动侦测语音阵列，可以更好地让使用者接收到有价值的语音而不受环境噪音的干扰。　　未来，随着端侧设备变得更加强大和智能，边缘智能也将在智能家居、自动驾驶和医疗保健等领域持续发挥关键作用扩大应用市场。安森美凭借深厚的技术积累和市场洞察，从硬件到软件，从产品到解决方案全面布局，无论是提升智能感知的精度与效率，还是优化数据处理的即时性与能耗，都在不断突破创新为用户提供更高效、更可靠的智能解决方案，与客户共同推动边缘智能技术的边界，开启一个更加智能互联的世界。
2024-09-14 17:53 阅读量：485
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　　今日，安森美 (onsemi) 推出采用 F5BP 封装的最新一代硅和碳化硅混合功率集成模块 (PIM)，非常适合用于提高大型太阳能组串式逆变器或储能系统 (ESS) 的功率。与前几代产品相比，这些模块在相同尺寸下提供了更高的功率密度和效率，将太阳能逆变器的总系统功率从 300 kW提高到 350 kW。这意味着，使用最新一代模块的装机容量为一千兆瓦的大型太阳能发电场，每小时可实现近两兆瓦的节能效果，相当于每年为超过 700 户家庭供电。此外，要达到与上一代产品相同的功率，所需的模块数量更少，可将功率器件的元器件成本降低 25% 以上。　　由于太阳能发电的平准化能源成本 (LCOE) 最低，太阳能正日益成为全球可再生能源发电的首选。为了弥补太阳能发电的不稳定性，公用事业运营商也在增设大型电池储能系统 (BESS) ，以确保电网的稳定供能。为了支持这种系统组合，制造商和公用事业公司需要能够提供最高效率和可靠电力转换的解决方案。每提高 0.1% 的效率，对于每千兆瓦装机容量，每年可节省 25 万美元的运营成本。　　“作为一种依赖阳光的波动性能源，我们需要不断提高系统效率和可靠性，并采用先进储能解决方案，以确保全球电网在电力需求高峰期和非高峰期的稳定性和可靠性。”安森美电源方案事业群工业电源部副总裁 Sravan Vanaparthy 表示，“更高效的基础设施会促进采用，并确保随着更多太阳能发电设施的建成，减少能源浪费，推动我们在摆脱化石燃料的道路上不断前进。”　　F5BP-PIM集成了1050V FS7 IGBT和1200V D3 EliteSiC二极管，实现高电压和大电流转换的同时降低功耗并提高可靠性。FS7 IGBT 关断损耗低，可将开关损耗降低达 8%，而EliteSiC二极管则提供了卓越的开关性能，与前几代产品相比，导通压降 (VF) 降低了15%。　　这些PIM包含了一种创新的I型中点箝位 (INPC) 拓扑结构的逆变器模块和飞跨电容拓扑结构的升压模块。这些模块还使用了优化的电气布局和先进的直接铜键合 (DBC) 基板，以降低杂散电感和热阻。此外，铜基板进一步将结到散热片的热阻降低了9.3%，确保模块在重载下保持冷却。这种热管理对于保持模块的效率和使用寿命至关重要，使其在需要可靠和持续供电的苛刻应用中非常有效。
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