創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用:環(huán)境氣體監(jiān)測(cè)和LED照明
隨著全球產(chǎn)業(yè)的成熟化,關(guān)注并針對(duì)行業(yè)性應(yīng)用開發(fā)創(chuàng)新性技術(shù)已成為半導(dǎo)體廠商新的發(fā)展方向。近期PM2.5為例,嚴(yán)重的城市霧霾使得PM2.5成為大眾關(guān)注的對(duì)象,并引發(fā)對(duì)環(huán)境氣體監(jiān)測(cè)的廣泛需求,催生了一個(gè)近百億的環(huán)境監(jiān)測(cè)巨大蛋糕,促使半導(dǎo)體廠商開發(fā)此類解決方案。除了考慮應(yīng)用創(chuàng)新,在LED照明領(lǐng)域,供應(yīng)商們還通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新來滿足市場對(duì)于更低成本、更高可靠性、更小體積、更高兼容性等要求。
ADI亞太區(qū)儀表行業(yè)市場經(jīng)理葉裕民對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析,并舉例介紹了該公司最新解決方案?!癙M2.5是嚴(yán)重危害人體健康的污染物已經(jīng)被科學(xué)證實(shí),新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》頒布后,到2012年9月,已經(jīng)有195個(gè)站點(diǎn)完成PM2.5儀器安裝調(diào)試并試運(yùn)行,有138個(gè)站點(diǎn)開始正式PM2.5監(jiān)測(cè)并發(fā)布數(shù)據(jù)。”他介紹道。而未來,國家無疑將部署更多PM2.5監(jiān)測(cè)站點(diǎn),為氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備廠商來說將是一個(gè)絕佳的市場發(fā)展機(jī)會(huì)。
葉裕民介紹,ADI針對(duì)氣體監(jiān)測(cè)器可以提供從構(gòu)想、選型、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整手冊(cè),以及可在實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場直接進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估的電路板,同時(shí)在網(wǎng)站上發(fā)布深度技術(shù)文章。ADI在2012年7月推出了基于電化學(xué)傳感器的ADI微功耗有毒氣體解決方案,在2012年10月推出了基于NDIR和PID的氣體檢測(cè)方案,已作為精選方案在ADI的中文網(wǎng)上供分享。
作為全球領(lǐng)先的模擬器件供應(yīng)商,ADI面對(duì)氣體偵測(cè)器信號(hào)鏈推出完整多樣的高性價(jià)比產(chǎn)品供系統(tǒng)廠商選用。例如低噪聲低壓差線性調(diào)節(jié)器(LDO)、低功耗精密模擬微控制器、高集成度高分辨率DAC,其他重要產(chǎn)品還包括微功耗的放大器、低功耗完整模擬前端ADC以及低靜態(tài)電流的升降壓轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品?!斑^去氣體監(jiān)測(cè)儀開發(fā)周期需要一到兩年時(shí)間,現(xiàn)在有了我們的參考設(shè)計(jì),縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,并幫助他們進(jìn)行抗干擾、溫度等測(cè)試,廠商可以在六個(gè)月內(nèi)投入生產(chǎn)。”葉裕民總結(jié)道,“并且,傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備廠商已經(jīng)在走便攜式的方向了。”
LED照明應(yīng)用的普及度已經(jīng)越來越高,Marvell綠色技術(shù)產(chǎn)品技術(shù)行銷經(jīng)理Lance Zheng談到了他對(duì)LED照明市場和創(chuàng)新方向的看法,并介紹了Marvell在LED驅(qū)動(dòng)電路中的創(chuàng)新方式。
他分析說,就室內(nèi)照明而言,2012年LED燈的成本呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì),并漸漸逼近合理水平。在美國市場,主流的60W LED燈零售價(jià)已經(jīng)由2011年的40美元/只降到20美元/只,2013年將降至10美元/只,而到2015年預(yù)計(jì)會(huì)到達(dá)5美元/只的替代臨界價(jià)格。所以2013年將是這一市場的關(guān)鍵年,而整個(gè)室內(nèi)照明市場將在2014、2015年進(jìn)入爆發(fā)式增長階段。
其次,市場已由非調(diào)光向調(diào)光方向轉(zhuǎn)變。目前,LED照明成本的差異在非調(diào)光燈泡和調(diào)光燈泡之間的差異越來越小,主要的產(chǎn)品差別是驅(qū)動(dòng)。Marvell新出臺(tái)的一套方案是調(diào)光和非調(diào)光組合驅(qū)動(dòng),成本約占整體的20%,所以大大推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)向調(diào)光方面轉(zhuǎn)移。在美國,所有重要的業(yè)界大公司已經(jīng)都轉(zhuǎn)向調(diào)光。從去年開始,飛利浦已經(jīng)出了無線可調(diào)光組合,價(jià)格比較高(零售價(jià)約200美元一套),但是市場反映非常好。
在商業(yè)照明領(lǐng)域,Lance Zheng主要談了兩點(diǎn)趨勢(shì)。第一點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)普及化也在加速,向LED燈具轉(zhuǎn)換的比例越來越高,如美國的沃爾瑪超市已經(jīng)全面采用LED照明,Cree的商業(yè)照明產(chǎn)品的商業(yè)回報(bào)周期已經(jīng)從3年縮短為1年左右。第二點(diǎn)是基于DALI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字調(diào)光也開始普及。他表示,數(shù)字調(diào)光技術(shù)在10年前的歐洲發(fā)明以來,現(xiàn)在正在普及,應(yīng)用市場從歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移?!斑@個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)在LED領(lǐng)域已經(jīng)站穩(wěn)了腳跟。它針對(duì)LED特定的功能,不光是調(diào)光,也可以調(diào)色。”他解釋說。
Lance Zheng表示,Marvell在LED照明上進(jìn)行了多種創(chuàng)新。他說:“Marvell去年推出第一款自動(dòng)調(diào)光的芯片以來,效果非常好,所有主流的照明公司或者已經(jīng)量產(chǎn),或者正在準(zhǔn)備量產(chǎn)。中國市場對(duì)我們來講是非常重要的一部分,因?yàn)榇蠹抑廊騆ED照明90%在中國生產(chǎn),而深圳擁有3000家燈具廠,商機(jī)很大?!?
他認(rèn)為LED驅(qū)動(dòng)電子在整個(gè)LED照明商業(yè)普及化當(dāng)中扮演著最重要的角色,原因在于它是確保和現(xiàn)有照明系統(tǒng)兼容的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),并且對(duì)整個(gè)LED照明的成本也很重要。Marvell的主要?jiǎng)?chuàng)新在于三個(gè)方面:首先是數(shù)?;旌闲盘?hào)架構(gòu)(DSP功能和多種模擬功能集成)實(shí)現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光,其次是小體積的反激式(flyback)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開關(guān)電源和原邊開關(guān)控制方式的Buck-boost開關(guān)電源電路方案,兼有調(diào)光和調(diào)色的驅(qū)動(dòng),第三是配置I2C接口方便同MCU組合以實(shí)現(xiàn)諸如網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制或手機(jī)UI控制等的功能。