Amber專利技術(shù)，英飛凌電力數(shù)字控制團(tuán)隊(duì)

Infineon Technologies 和 Amber Solutions 正在合作將 Amber 的技術(shù)商業(yè)化，該技術(shù)旨在通過硅架構(gòu)對(duì)電力進(jìn)行數(shù)字控制。

主要應(yīng)用集中在 Amber 的專利技術(shù)，例如用于智能斷路器、調(diào)光器的 AC/DC 使能器和 AC 開關(guān)，以及與英飛凌產(chǎn)品套件的集成。Amber 首席執(zhí)行官 Thar Casey 和英飛凌開關(guān)電源高級(jí)總監(jiān) Steve Bakos在接受EE Times采訪時(shí)表示，此次合作包括瞄準(zhǔn)數(shù)字電力控制市場(chǎng)。

“我們的目標(biāo)是利用固態(tài)技術(shù)并超越機(jī)電系統(tǒng)——當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)的笨重電解電容器、磁性元件、變壓器和其他無源元件，”Casey 說。“我們的聯(lián)盟旨在將所有住宅和商業(yè)建筑中的每個(gè)電氣端點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂星度胧街悄艿默F(xiàn)代硅架構(gòu)?！?/p>

“我們的技術(shù)組合和客戶群，以及英飛凌作為工業(yè)電源控制及其他領(lǐng)域最大的硅供應(yīng)商之一，為我們雙方提供了強(qiáng)大的固態(tài)電氣化機(jī)會(huì)。目前，我們的目標(biāo)是顛覆市場(chǎng)，在建筑電網(wǎng)的每個(gè)部分（例如調(diào)光開關(guān)和斷路器）中集成基于硅的現(xiàn)代智能。我們也在為我們的技術(shù)尋找一條創(chuàng)新的道路，并致力于將英飛凌的技術(shù)與一些面向市場(chǎng)的新解決方案集成到一起，”Casey 補(bǔ)充道。

Bakos 說：“我們看到了即將被顛覆的住宅開關(guān)、插座和斷路器市場(chǎng)的巨大潛力。我們已經(jīng)研究了 Amber 的技術(shù)，我們相信我們可以一起幫助他們推動(dòng)這一轉(zhuǎn)變。不僅是我們的 MOSFET，還有我們的微控制器、安全 IC 和傳感器，它們可以幫助為這些應(yīng)用帶來智能。”

Amber 和 CoolMOS
電力數(shù)字控制允許在電氣系統(tǒng)中引入可升級(jí)固件和嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)算法。固態(tài)架構(gòu)使軟件智能可以直接整合到電氣產(chǎn)品、電氣基礎(chǔ)設(shè)施中，從而整合到建筑結(jié)構(gòu)中。

Amber 的 AC/DC Enabler 和 Amber AC Switch 被吹捧為提供電力的數(shù)字控制。Enabler 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供 AC/DC 轉(zhuǎn)換，同時(shí)不需要磁性元件或高壓電解電容器。它能夠產(chǎn)生高達(dá) 5 瓦的穩(wěn)壓、低噪聲直流輸出。

無弧數(shù)字電源管理開關(guān)旨在消除笨重的繼電器和調(diào)光器。它還包含一個(gè)雙擲固態(tài)線路干擾電路斷續(xù)器，用于接地故障檢測(cè)和電弧故障電路斷續(xù)器。該開關(guān)基于英飛凌的微控制器和以專有架構(gòu)配置的 MOSFET。合作伙伴表示，他們的方法可以防止電容過流、浪涌和過熱。

“這些產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境可能非常困難，而且你不能失敗：硅解決方案必須提供比現(xiàn)有解決方案更好的可靠性，”Bakos 說?！癆mber 正在使用專為此類應(yīng)用開發(fā)的CoolMOS 7 Superjunction MOSFET 技術(shù)。” 與之前的 CoolMOS 系列相比，這項(xiàng)名為 S7 的技術(shù)被宣傳為在靜態(tài)開關(guān)應(yīng)用的負(fù)載范圍內(nèi)提供效率優(yōu)勢(shì)。

“功率 MOSFET 的靜態(tài)開關(guān)應(yīng)用是功率 MOSFET 在低頻下開關(guān)的地方，從每分鐘幾個(gè)周期到低 KHz 范圍，”Bakos 解釋說。“在這些應(yīng)用中，MOSFET 的開關(guān)功率損耗不太受關(guān)注，MOSFET 的電氣特性重點(diǎn)放在低傳導(dǎo)損耗和穩(wěn)健性上。”

英飛凌還將尋求優(yōu)化其 MOSFET 和碳化硅性能?！斑@包括這些類型應(yīng)用的可靠性、封裝和成本優(yōu)化”，Bakos 說。

S7 系列高壓超級(jí)結(jié) MOSFET 通過將 22mOhm 芯片安裝到 TO 無引線 SMD 封裝中來提高功率密度。該設(shè)計(jì)針對(duì)以低頻開關(guān) MOSFET 的應(yīng)用，例如有源橋式整流、逆變器級(jí)、浪涌繼電器、PLC、功率固態(tài)繼電器和固態(tài)斷路器。對(duì)于固態(tài)繼電器和固態(tài)斷路器設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)還輔以一系列超級(jí)結(jié) MOSFET、IGBT、低壓和中壓 MOSFET、電流隔離柵極驅(qū)動(dòng)器和光伏隔離器。

“斷路器空間是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樗且粋€(gè)惡劣的電氣環(huán)境，”Bakos 補(bǔ)充說，并指出 Amber 的架構(gòu)可以感應(yīng)并減輕浪涌和感應(yīng)負(fù)載尖峰。

Amber 的方法以 PSoC 微控制器的形式結(jié)合了智能，該微控制器是通過最近的 Cypress Semiconductor 收購獲得的。這需要穩(wěn)壓直流電源，以及必要的外部磁性元件和電容器。“挑戰(zhàn)在于，在斷路器、電燈開關(guān)或電源插座盒的極小固定尺寸中，沒有空間容納這些額外的組件，”Bakos 說。

Amber 的使能器 IP 以小尺寸提供穩(wěn)壓直流電源，無需使用笨重的磁性元件或電容器，從而為傳感器和無線通信等其他功能的供電騰出空間。使用使能器、PSoC 和 FET 實(shí)現(xiàn)單片 IC 在理論上可能是可行的，但可能并不實(shí)際。英飛凌高管補(bǔ)充說：“但這并不排除將這個(gè)解決方案放在一個(gè)單獨(dú)的包中?！?/p>

同時(shí)，芯片制造商將與 Amber 合作，對(duì)數(shù)字控制器進(jìn)行分區(qū)和封裝，以減小尺寸并提高熱效率，幫助“改變住宅用電格局”。

Amber-英飛凌合作伙伴關(guān)系

合作伙伴表示，他們的目標(biāo)包括升級(jí)特定產(chǎn)品類別的電源管理架構(gòu)，從智能開關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)光器到電源插座。這些升級(jí)將包括更小尺寸的智能和動(dòng)態(tài)電源管理。

用固態(tài)技術(shù)替換機(jī)械部件被視為降低成本和空間要求的一種方式，這都是開關(guān)和電氣盒設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵考慮因素。

“制造開關(guān)、插座等產(chǎn)品的公司的思維方式幾十年來一直是機(jī)電的，或者更確切地說是一個(gè)多世紀(jì)以來，”凱西說。“你必須知道你花了多少錢以及在哪里浪費(fèi)。這就是固態(tài)的意義所在，這就是智能的意義所在。”

“毫無疑問，這是一個(gè)新興且不斷發(fā)展的市場(chǎng)，”巴科斯補(bǔ)充道?！霸诟倪M(jìn)標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)或斷路器的功能方面存在巨大的機(jī)會(huì)?！?/p>