太阳能逆变器需求起 美高森美SiC功率模组抢市

瞄准智慧能源商机，为全面提升太阳逆变器产品价值，美高森美(Microsemi)正藉其在功率半导体整合、封装领域的专业，来开发碳化矽功率(SiC)的离散元件及模组解决方案，以提供良好的性能、可靠性和整体品质；同时，这些产品也允许设计人员缩小系统尺寸和重量，并降低总体系统成本。
美高森美全球产品行销副总裁Farhad Mafie表示，碳化矽技术在智慧能源领域中的重要应用便是太阳能逆变器，藉由该技术能够把太阳能电池板输出的直流电流转换成交流电流。

Mafie指出，然而市场上对于逆变器的需求，系期望该逆变器可具备超过97%的极高效率；而在某些需求与条件下，使用者甚至希望逆变器的寿命可臻至25年以上。为实现上述这些性能参数，逆变器制造商通常采用碳化矽的萧特基二极体和金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)，并由具高可靠性的系统单晶片(SoC)现场可编程闸阵列(FPGA)控制；有鉴于此，美高森美便于日前推出SmartFusion 2和IGLOO 2系列。

据了解，SmartFusion和IGLOO等FPGA系列产品主要用于功率管理和控制，该产品藉采用以快闪技术为基础的架构，可帮助逆变器设计人员实现效率最大化，同时也能在较小的占位面积中整合板级功能。

美高森美的产品组合包括工业温度碳化矽功率模组，这些模组具有多种电路拓扑，并整合在低侧高封装内。新模组系列中的大多数产品都是使用氮化铝(Aluminum Nitride, AlN)基板，以提供与散热器隔离的特性，从而改善把热量传递到散热系统的效果。

Mafie补充，新模组系列的其他功能还包括高速开关、低开关损耗、低输入电容、低驱动要求、低侧高和最小寄生电感，从而能够实现高频率、高性能、高密度和节能的电力系统。

为满足全球对PV产品配置日益增加的需求，美高森美提供多种PV应用的标准封装元件，包括轴向、表面黏着和通孔元件封装方式的各种萧特基旁路二极体。虽然标准电流范围仅为10～18A；电压范围则为20～45V，但美高森美却能利用此元件设计并建置出电流和电压最高为60A和200V的客制化元件。

值得注意的是，美高森美还于今年为全球PV市场提供高度仅0.74mm的新款萧特基PV旁路二极管体，该产品专为太阳能板而设计。Mafie强调，这个10安培的SFDS系列二极体采用独特的挠性铜导线封装，客户可将该产品整合在玻璃板下，因而可缩小接线盒尺寸，甚至根本毋须使用接线盒。

另一方面，Mafie认为，2015年以后智慧能源技术最大的变化在于，市场上将会出现越来越多利用低成本和低功耗的感测器网路来控制能源；这些感测器虽是低成本，但因为技术的演进，因此可使得它们在基本的感测功能之外，还能执行资料搜集和讯号处理，并可以超低功耗(ULP)无线技术进行通讯。

Mafie进一步指出，论及感测器的供电，传统的解决方案是小型的可充电电池；但现在已能透过能源采集(Energy-harvesting)技术结合电池供电，或甚至可完全取代电池的阶段。

据悉，现今有几个系统供应商正在为可永续建筑(Sustainable Building)开发自供电无线监控系统，这些系统乃利用热电发生器(TEG)等能源采集技术，以透过塞贝克效应(Seebeck Effect)将热量(温度差)直接转化为电能。

Mafie认为，如今虽已有数种低功率无线形式可用于通讯，但很少能适用于长寿命的电池操作，或可应用于能源采集供应器。Mafie分析，蓝牙智慧(Bluetooth Smart)或ZigBee等众所周知的标准解决方案虽然极具成本效益，并能为智慧装置提供极高的连接性，但在超低功耗性能方面却未如理想。

在必须降低耗电量的应用中，美高森美的策略采取提供超低功耗的射频(RF)收发器解决方案来布局能源采集市场，可望为太阳能产业链带来新气象。