节能、环保，低碳经济环境下电力电子技术的重要使命——慕尼黑上海电子展2010年唱响电力电子技术应用主旋律

针对不久前结束的哥本哈根会议，中国政府出台的具体量化政策，将使2010年成为电力电子行业大发展的一年。为迎接这一前所未有的发展机遇，顺应即将唱响的电力电子技术应用主旋律节拍，由中国电源学会与德国慕尼黑国际博览集团联合主办的综合性技术论坛“中国电力电子技术应用发展论坛”将在2010年3月16日～17日的慕尼黑上海电子展期间再次隆重登场，内容涉及新材料、新元件、新装置、新系统、交/直流电机传动与控制、各类新型电源以及各种最新应用场合的发展和进步，尤其将就电力电子技术在新的环境中所扮演的新角色展开重点讨论。

随着可再生能源（譬如风力和太阳能发电场）的不断发展，分散发电将成为整个电力供应系统的重要组成部分。随着常规资源的使用成本的不断上升，可再生能源的比例将继续上涨。多家机构预计，到2030年，可再生能源在全球能源消费总量中所占的份额将大幅上升。其中，美国能源信息管理署估计这一比例约为8%，绿色和平组织和欧洲可再生能源委员会的预测更是高达30%。中国也刚于2009年12月26日通过修改2006年的可再生能源法，规定电网经营商需购买所有由再生能源所生产的电力。这次修改希望能够提升中国可再生能源发电所占的比重，即达到2020年占中国总发电量的15%。

世界各地政府致力于提高可再生能源在最终能源消耗中的份额，可再生能源资源有明显的增长。但是，能源转换设备如逆变器不断把效率推向极限，对工程实现造成不少挑战。例如，交流太阳能逆变器除了因为采用没有经过优化的功率器件，而造成大的开关及通态耗损之外，还要面对重量和成本的问题。本届论坛演讲嘉宾IR公司正在关注这些技术的挑战，其600 V IGBT系列可以在不间断电源(UPS)和太阳能逆变器应用中、在高达3 kW功率下，减少多达30%的功耗。这些新款的针对应用设计的器件，采用IR最新的场终止沟道技术来降低通态损耗和开关耗损，优化了20 kHz开关，并降低了短路要求，提高了UPS和太阳能逆变器应用的功率转换效率。

与太阳能相比，风电是一种更加不稳定的能源，风的强度每分种都在变化，一天中风力也不一样，在一年四季中可能会面临极端高温、低温以及飓风。作为风能的变换和控制的关键器件，IGBT模块会承受功率和温度的频繁变化，这会使IGBT寿命缩短。IEC60747定义了相关寿命参数，即功率周次和温度周次，这是IGBT模块的重要可靠性指标。

作为绿色能源领域的倡导者，英飞凌公司一直致力于IGBT模块功率密度的提高。凭借十多年来在机车牵引中的IGBT模块经验，借助于第四代IGBT芯片技术和对模块工艺的改进，其最高工作结温从125℃提高到了150℃，使得系统能效比有显著提高，IGBT的寿命也大大增加，以满足风力发电和电动汽车等新应用领域需求。目前采用IGBT4芯片的英飞凌的IGBT模块功率周次比上一代产品在相同的工作条件下提高了5倍，新的封装形式如PrimePackTM温度周次提高了7倍。

除了可再生能源应用，实现节能减排的“绿色”电子应用还包括节能交通、智能电网建设、普通电子产品的节能降耗等。这所有应用中，各种新型的IC、元器件、模块和配件将扮演重要的角色，它们都可以通过提高性能来推动节能减排。

随着中国的城市发展速度加快，轻轨交通正越来越被政府部门纳入城市建设的议事日程，因此，电力机车、高速动车组和地铁车辆的需求将大幅度增加。上述车辆使用的主牵引变流器及辅助变流器为高压IGBT模块带来了高速增长的机遇。在电动汽车和混合动力汽车领域，中国“十城千辆”计划已于 2009年 2月启动，IGBT是发电机和马达驱动的关键器件。另外，无速度传感器轻轨机车交流牵引控制系统的开发对此也是一项促进。

对于普通电子产品的电源管理和节能，来自ADI公司的专家将和与会人士共同探讨目前电源管理技术和今后的发展方向。ADI公司专注于提供整个信号链的高效功率管理。例如，在 AD/DC或者DC/DC领域，ADI推出具有创新架构的数字电源管理芯片ADP1043A(获得了2009 EDN创新奖)，支持多种拓扑结构，图形化的操作界面，丰富的监控和管理功能，改变了业界对数字电源的认识。在板载电源领域，降压型转换器ADP2114其独特的低噪声设计，可为敏感的高性能信号链应用提供电源，大幅提高了板载电源的效率。

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