Power Integrations:以技術驅動IC創(chuàng)新,持續(xù)引領行業(yè)發(fā)展
回顧2022年,在疫情反復、技術封鎖、通貨膨脹、地緣政治等多重因素的影響之下,全球半導體產業(yè)進入下行周期,不少半導體廠商在這一年都出現(xiàn)了業(yè)績下滑,甚至陷入了虧損的困境。
面對2022年復雜的市場環(huán)境,2023年半導體產業(yè)發(fā)展又將存在著哪些契機與挑戰(zhàn)?對此,21ic專門采訪了全球領先的高壓模擬集成電路供應商——Power Integrations公司營銷副總裁Doug Bailey先生,邀請他和我們一起回顧2022與展望2023。
受訪人:Power Integrations營銷副總裁Doug Bailey
回顧砥礪前行的2022
在談及過去一年的整體表現(xiàn)時,Doug Bailey表示,Power Integrations在2022年表現(xiàn)出色,鞏固了在部分領域所取得的進展,在其他領域則取得長足進步。我們在汽車領域的份額不斷增加,并推出了新的解決方案,例如業(yè)界首款汽車級高壓開關IC。新的InnoSwitch3?-AQ IC內部集成1700V SiC MOSFET,可提供高達70W的輸出功率,主要用于600V和800V純電池和燃料電池乘用車,以及電動巴士、卡車和各種工業(yè)電源應用。
在工業(yè)領域,我們的SCALE? EV門極驅動器解決方案已證明非常有效。適合于Infineon? EconoDUAL? 模塊的SCALE EV系列門極驅動板具有加強絕緣性能,適用于原裝、仿制以及其它新的采用SiC的衍生模塊。新產品適合于電動汽車、混合動力和燃料電池汽車(包括巴士和卡車)以及建筑、采礦和農用設備的大功率汽車和牽引逆變器。
同時,Power Integrations繼續(xù)引領充電器IC的發(fā)展。2022年底,我們推出了InnoSwitch4-Pro系列可數(shù)字控制的離線恒壓/恒流零電壓開關(ZVS)反激式IC,可大幅縮減電源適配器的尺寸。這些高度集成的器件采用穩(wěn)定耐用的PowiGaN?氮化鎵初級開關,穩(wěn)態(tài)開關頻率高達140kHz,可減少用于手機、筆記本電腦、平板電腦和多端口配件市場的超緊湊適配器應用所需的元件數(shù)量和PCB板面積。
從2022年第三季度開始,消費電子、PC和計算進入了下行周期,但汽車和工業(yè)等領域仍然保持強勢增長勢頭。對此,Doug Bailey指出,Power Integrations往往走在周期的前面,因此我們已經看到消費領域回暖的跡象。但總體而言,該領域的任何業(yè)務下滑都被汽車領域,尤其是工業(yè)領域的增長所抵消,我們在后者取得了創(chuàng)紀錄的增長。Power Integrations的門極驅動器業(yè)務在可再生能源、太陽能、風能和機車牽引方面取得了長足進步,并且我們正在擴大我們的產品范圍以適應此類需求。
這些產品包括適合于EconoDUAL和同等兼容的17mm模塊的SCALE-iFlex? LT雙通道即插即用型門極驅動器,它們特別適用于3至5MW范圍內的海上風力渦輪機;同時,還包括適合于耐壓在3.3kV以內的100x140mm IGBT模塊的SCALE-iFlex Single即插即用型門極驅動器,它們特別適用于電動火車和有軌電車。
另外,在過去的三年里,由于Power Integrations與供應商建立了非常密切的合作關系,并保留了大量庫存,因此公司并未遇到供應鏈問題。“我們主要產品系列的交貨周期為12周,我們能夠滿足客戶的實際需求。Power Integrations在日本和美國擁有多個制造基地,并得到中國多家封裝廠的支持?!盌oug Bailey表示。
展望未來可期的2023
對于未來一年的計劃和期許,Doug Bailey指出,2023年將有三個領域看起來特別有前途。
“我們預計,公司的門極驅動器業(yè)務將繼續(xù)保持2022年創(chuàng)紀錄的增長。如今的世界正在朝著萬物電氣化方向發(fā)展,這意味著包括風能和光伏在內的新型能源生產將需要更加高效?!?/span>Doug Bailey表示,Power Integrations的理念完全可以概括為“追求最高效率”。這適用于我們所做的一切,從智能手機充電器和適配器,到家電、智能家居和智能建筑、電動交通和電動汽車的供電方案,再到替代能源系統(tǒng)的電源解決方案。我們的SCALE和SCALE 2技術就是其中很好的例子。SCALE和SCALE-2均為ASIC產品,能使我們的門極驅動器(用于IGBT和SiCMOS器件)提供精確的控制,最大限度地提高性能。它們還集成了短路、過溫等非常先進的保護功能。它們可幫助可再生能源系統(tǒng)的設計人員減少所需的功率變換模塊數(shù)量。
在汽車領域,Power Integrations正在響應行業(yè)對更快充電解決方案的需求,推出了支持600V和800V母線系統(tǒng)的新型InnoSwitch3-AQ IC。這些產品能夠提供高達70W的輸出功率,是業(yè)界首款內部集成1700V SiC MOSFET的汽車級高壓開關IC。在工業(yè)車輛領域,我們兼容Infineon EconoDUAL模塊的SCALE EV系列門極驅動板適用于原裝、仿制以及其它新的采用SiC的衍生模塊,其應用范圍包括電動汽車、混合動力和燃料電池汽車(包括巴士和卡車)以及建筑、采礦和農用設備的大功率汽車和牽引逆變器。
第三,Power Integrations正在對管理無刷直流(BLDC)電機應用中能源效率的強制性法規(guī)作出相關響應。設計人員一直承受著開發(fā)緊湊、高效和可靠的電機驅動系統(tǒng)的壓力,這些系統(tǒng)必須能夠通過國際安全標準認證。緊湊、可靠且通過認證的永磁和BLDC電機驅動器是各種家電應用所必需的,包括冰箱壓縮機、洗碗機和洗衣機中的電泵、高效空調中的冷凝器風扇以及抽油煙機和吊扇。顯然,市場需要有一種簡單易用、通過的EC 60335和IEC 60730認證的BLDC電機驅動解決方案,它不僅可以幫助設計電機控制系統(tǒng),還可以提供故障診斷和保護。為應對這一市場需求,Power Integrations推出了Motor-Expert Suite?,這是一種創(chuàng)新的單相和三相電機驅動器IC產品系列,以及市場上獨一無二的全新GUI設計工具(Motor-Expert Suite?),它可使設計和認證變得更簡單、更快捷。
“除此之外,人工智能(AI)也是一個巨大而廣泛的話題,可能會影響所有市場領域。然而,AI仍然需要電力,我們預計AI系統(tǒng)將成為進一步提高電源效率的驅動力?!盌oug Bailey表示,這是Power Integrations可以發(fā)揮專長和競爭優(yōu)勢的重要領域,我們正在與各個市場的AI技術領導者合作,以提供一流的電源解決方案。
20多年來,Power Integrations一直是可持續(xù)電源領域的領導者。我們的網站上載有首席執(zhí)行官Balu Balakrishnan的致辭,能夠很好地闡明我們的立場:
1997年,我讀到美國勞倫斯伯克力國家實驗室的一篇論文,其中解釋說,每年有數(shù)十億美元被計算機、電視機和其他插上電源但未使用的電子設備浪費掉。這種“待機”浪費背后的罪魁禍首之一是,將墻上插座的高電壓轉換成大多數(shù)電子產品所需的低電壓的電源。當提供的功率足以為遙控傳感器、LED顯示器或其他一些待機功能供電時,這些電源的效率往往非常低。當時,Power Integrations正在開發(fā)一種名為TinySwitch?的新型電源芯片,它采用創(chuàng)新的開關技術,可在降低輸出功率的情況下實現(xiàn)高效率。對我們來說,這是一個“靈光閃現(xiàn)”時刻:我們認為新產品的附帶好處不僅是解決重大經濟和環(huán)境問題,而且也是Power Integrations的絕佳商機。
從那時起,我們所有的AC-DC功率變換芯片都采用了這項稱為EcoSmart?的技術。到2022年初,我們已經累計出貨了超過180億顆采用EcoSmart技術的芯片,估計節(jié)省了超過150太瓦時的電力,并減少了數(shù)千萬噸的二氧化碳排放量。僅在2021年,我們估計EcoSmart技術節(jié)省的能源足以為大約190萬個美國家庭提供全年的電力,而不會增加成本,也不會改變最終用戶的用電習慣。我相信,隨著數(shù)十億新電子設備連接到電網,如USB充電端口、智能電表、聯(lián)網恒溫器以及無數(shù)其他“物聯(lián)網”和智能家居設備,EcoSmart技術所帶來節(jié)能影響將在未來幾年持續(xù)擴大。
除了EcoSmart技術,我們對清潔技術的承諾還體現(xiàn)在持續(xù)投資于LED照明、高效電機驅動器產品和大功率門極驅動器。我們的LED驅動器產品提供所需的可靠性和效率,幫助LED技術實現(xiàn)其改變照明行業(yè)的承諾。我們的電機驅動器產品可提高許多家用電器中使用的無刷直流電機的效率,而我們的門極驅動器是太陽能和風能、電動汽車和高效遠距離直流輸電等清潔技術的重要組件。經過近十年的努力和數(shù)百萬美元的研發(fā)投資,我們近期推出了高效的氮化鎵(GaN)晶體管,這是節(jié)能半導體技術的又一重大突破。
從更廣的視角來看,我們認為,在經營過程中考慮到社會和環(huán)境利益可以為自己帶來商機。我們在規(guī)劃和決策中著眼于長遠,并對可持續(xù)增長和盈利能力進行投資。我們使用太陽能為我們的辦公大樓供電;2021年,我們在瑞士和德國的新設施中增加了太陽能電池陣;2022年,我們計劃在圣何塞的現(xiàn)有太陽能電池陣中增加1兆瓦的發(fā)電能力。我們在產品中采用綠色環(huán)保、無沖突材料,并與持有ISO質量和環(huán)境認證的制造合作伙伴建立穩(wěn)定、長期的關系。我們非常重視我們的員工,為他們提供利于個人成長的工具和培訓,以及在創(chuàng)新服務中承擔風險的自由。在新冠病毒(OVID-19)大流行的早期階段,當時許多公司采取裁員或凍結工資的措施,而我們卻繼續(xù)招聘新人并為員工提供正常的年度加薪。由于我們采取長期、可持續(xù)的經營理念,我們在盈利、高客戶滿意度和員工流動率低于行業(yè)平均水平方面擁有良好的記錄。
鑒于當前的市場環(huán)境,Doug Bailey希望2023年能夠結束2022年加劇的沖突和政治緊張局勢,同時祝愿中國客戶和合作伙伴在來年一切順利!