節(jié)能技術(shù)點(diǎn)亮CEATEC 2009
10月7日,21IC中國電子網(wǎng)記者和其他行業(yè)媒體一同參觀了在日本千葉縣幕張國際會(huì)展中心舉辦的CEATEC JAPAN 2009。CEATEC是亞洲最大規(guī)模電子業(yè)、IT業(yè)展會(huì),覆蓋范圍廣泛,包括零部件、器件,以及終端產(chǎn)品、信息和服務(wù)等。雖然整個(gè)行業(yè)受到金融危機(jī)的影響,但此次展會(huì)還是吸引了來自20多個(gè)國家的590家公司和機(jī)構(gòu),共有超過15萬觀眾來到展會(huì)現(xiàn)場。
本屆CEATEC的主題是“數(shù)字融合:創(chuàng)造明天 連通未來”,分為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)與電子元器件-設(shè)備及裝置兩大展區(qū)。
雖然在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)展區(qū)的終端產(chǎn)品,如索尼、東芝和日立的特裝展位非常醒目,但是吸引眼球的不光是各類消費(fèi)電子產(chǎn)品,電子元器件產(chǎn)品的展位前也是人頭攢動(dòng)。
快到十點(diǎn)半,觀眾向村田制作所的展示舞臺(tái)涌去,因?yàn)榇蠹移诖丫玫臋C(jī)器人表演就要開始了。首先登場的是大名鼎鼎的會(huì)騎自行車的機(jī)器人“村田頑童”,隨后,他的堂妹——騎獨(dú)輪車的“村田婉童”也為觀眾帶來了她的獨(dú)門絕技。
現(xiàn)在,讓我們仔細(xì)看看這位可愛的小姑娘——村田婉童。在去年的CEATEC展會(huì)上,村田婉童一亮相就吸引了很多觀眾。在日本,孩子們不愛好理科已經(jīng)成為了社會(huì)問題。這一年間,村田婉童作為村田制作所的企業(yè)形象代言人,已經(jīng)近百次走進(jìn)日本各地的學(xué)校,孩子們通過這個(gè)性格“雖很活潑但挺害羞”的機(jī)器人小姑娘感受到了理科的樂趣。
本屆展會(huì)上,2009版的村田婉童除了能騎獨(dú)輪車靜止、前進(jìn)和后退,還具備了很多新功能,例如,能在彎道上行走(轉(zhuǎn)彎半徑0.75m),能在僅2cm寬的平橫木上行走等,她的行走速度也翻了3倍,從每秒5cm提高到了15cm。[!--empirenews.page--]
在這對(duì)機(jī)器人兄妹的背后,是支持它們的高超的控制技術(shù)和電路設(shè)計(jì)。以村田頑童為例,他身上搭載了許多能控制機(jī)器人動(dòng)作的傳感器以及能交換信息的通信模塊,如用于檢測傾斜度的陀螺傳感器、用于檢測障礙物的超聲波傳感器和與電腦進(jìn)行無線通信的藍(lán)牙模塊等。在其它的一般電路中還采用了很多村田制作所的通用電子元器件,如片狀獨(dú)石陶瓷電容器、陶瓷振蕩子、NTC熱敏電阻、微調(diào)電位器和EMI靜噪濾波器等。
和堂哥相比,村田婉童則新增了一個(gè)檢測行走方向的陀螺傳感器,當(dāng)她行走在彎道上時(shí),就可以根據(jù)這個(gè)傳感器發(fā)送的信號(hào)來檢測行走的方向。另外,村田婉童在害羞時(shí)會(huì)變紅的臉頰則是用紅光LED點(diǎn)亮的。
村田制作所的整個(gè)展區(qū)同樣采用了低功耗的LED照明,并采用了綠色的燈光和文字,突出了“綠色×電子”這一的主題。在“提高產(chǎn)品環(huán)保性能”、“增加設(shè)備附加功能”,以及“解決設(shè)計(jì)方面的課題”這三個(gè)展區(qū)中,“提高產(chǎn)品環(huán)保性能”這一主題最受關(guān)注。
“提高產(chǎn)品環(huán)保性能”展區(qū)提供了村田的能源和散熱解決方案。
能源解決方案主要介紹最新的節(jié)能型產(chǎn)品和技術(shù),例如,可實(shí)現(xiàn)高效能轉(zhuǎn)換的電源模塊,適用于電源線的具備低損耗特性的電容和電感,以及用于LED照明和液晶電視的相關(guān)元件等。長壽命、低功耗的LED照明是備受關(guān)注的話題,村田提供了從去耦電容器、共模濾波器,到藍(lán)牙和Wi-Fi模塊等豐富的產(chǎn)品系列。觀眾們?cè)谡古_(tái)上就智能照明電路的設(shè)計(jì)等問題與村田的工程師進(jìn)行了熱烈的討論。
片式PTC熱敏電阻(POSISTOR)是散熱解決方案部分的焦點(diǎn)。節(jié)能減排一直是汽車工業(yè)持續(xù)發(fā)展的前提,能源緊缺、環(huán)境保護(hù)壓力已經(jīng)成為全球性的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展難題。在這種情況下,混合動(dòng)力汽車等環(huán)保車型逐漸走入了我們的視線。在混合動(dòng)力汽車應(yīng)用中,越來越多的用到了鋰離子二次電池,這使得對(duì)能進(jìn)行電池測溫和過熱保護(hù)的元件的需求不斷增長。針對(duì)這一應(yīng)用,村田開發(fā)出利用片式NTC熱敏電阻和片式PTC熱敏電阻為溫度測量元件的測溫裝置“Thermo-String”,這是小巧且高精度的溫度測量裝置,已于2009年8月開始量產(chǎn)。[!--empirenews.page--]
在家庭和娛樂設(shè)備、以及日漸普及的家庭用醫(yī)療電子設(shè)備中,低功耗藍(lán)牙模塊(BLE)得到了廣泛的應(yīng)用。BLE不但能簡單快速的傳輸傳感器的數(shù)據(jù),而且功耗很低,特別適合電池供電的便攜式產(chǎn)品。下圖所示的傳感器評(píng)估板就采用了村田開發(fā)的片式天線,如果采用CR2016紐扣電池,記錄間隔為1小時(shí)的應(yīng)用電池的使用壽命能超過4年。
同時(shí)展出的,還有能量采集、燃料電池(下圖)和太陽能發(fā)電等清潔能源相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)。
據(jù)介紹,節(jié)能是村田長期以來一直關(guān)注的,更是未來研發(fā)的重要方向之一。村田一直致力于開發(fā)節(jié)能的陶瓷材料和工藝,著重開發(fā)無鉛焊接工藝和無鉛壓電材料;并采用最新技術(shù)循環(huán)利用廢棄物;同時(shí)也在開發(fā)能夠吸收二氧化碳的環(huán)保材料。此外,村田還制定了以2010年為目標(biāo)的“第四次環(huán)保行動(dòng)計(jì)劃”,在集團(tuán)推行年度行動(dòng)計(jì)劃,以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。其中,2009年度設(shè)定了整合日本和中國的環(huán)保管理體系與二氧化碳排放總量的削減目標(biāo)。這些都非常符合“綠色×電子”這一的主題。
在村田的展位隔壁,羅姆半導(dǎo)體有限公司(ROHM)的可變色LED門吸引了很多觀眾駐足觀看。
這個(gè)巨大的LED門可通過下圖所示的白光(W)、藍(lán)光(B)、綠光(G)和紅光(R)按鍵改變顏色。
當(dāng)然,采用LED作為照明光源的最大的優(yōu)勢還是節(jié)能和環(huán)保。據(jù)了解,ROHM的一些辦公室照明系統(tǒng)也采用了薄型及球形LED、高亮度LED器件和有機(jī)EL照明等多種綠色光源,有效的降低了能耗。
此次CEATEC 2009上,ROHM展示了近期開發(fā)的多款LED產(chǎn)品。
ROHM在2002年獲得了“節(jié)能芯片及貼片LED”專利。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的獨(dú)創(chuàng)的元件結(jié)構(gòu)成功地實(shí)現(xiàn)了LED器件很難達(dá)到的低電流時(shí)的高亮度。在電流僅為1mA的條件下,PICOLED-eco SML-P11系列LED的亮度約為原有產(chǎn)品的2倍。結(jié)合其超小型封裝的特點(diǎn),PICOLED能幫助手機(jī)等小型便攜式產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)低功耗并延長電池壽命。
同樣針對(duì)手機(jī)應(yīng)用,白光LED驅(qū)動(dòng)器BD60910GU利用ROHM獨(dú)創(chuàng)的照度傳感器控制和PWM調(diào)光功能,在低耗電的同時(shí),安裝雙調(diào)光功能令顯示質(zhì)量提高,并根據(jù)周圍的亮度變化和圖像內(nèi)容的亮度調(diào)節(jié)最適合的背光,大幅度降低功耗。[!--empirenews.page--]
2009年7月,ROHM又針對(duì)娛樂設(shè)備和聚光照明等應(yīng)用,推出了超薄高亮度(白色發(fā)光時(shí)1.8cd)、高度0.6mm的RGB 3色發(fā)光LED SMLV56RGB1W1 和標(biāo)準(zhǔn)封裝類型的SMLW56RGB1W1。
近年來,由于全球積極推行禁止使用水銀等有害物質(zhì)的若干標(biāo)準(zhǔn),一般采用CCFL(冷陰極熒光燈)作為背光的汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)和便攜式DVD等產(chǎn)品開始迅速轉(zhuǎn)向采用LED。
針對(duì)這一需求,ROHM推出了白光LED PSML1/PSML2,該產(chǎn)品在中電流區(qū)的發(fā)光強(qiáng)度高達(dá)7cd(100mA電流條件下),且改善了散熱性。由于采用了新結(jié)構(gòu),PSML1/PSML2解決了性能受溫度影響的問題,緩和了在中電流區(qū)發(fā)光強(qiáng)度變差和色調(diào)不穩(wěn)定的問題,使產(chǎn)品進(jìn)一步延長了使用壽命,并能在高溫環(huán)境中使用。
PSML1/PSML2同時(shí)也可以用做通用照明光源以及用在車內(nèi)指示燈、娛樂設(shè)備等各種產(chǎn)品上。如下圖所示,ROHM展位的照明采用的就是PSML2等非常環(huán)保的室內(nèi)照明光源。
充滿童趣的“小兔之家”模型通過按鈕可以改變窗口燈光的亮度,生動(dòng)的說明了在外部環(huán)境光變化的情況下,室內(nèi)照明做出相應(yīng)調(diào)節(jié)可顯著節(jié)省電能。
通過全部采用LED節(jié)能照明設(shè)備搭建展位,ROHM整個(gè)展位所消耗的電力約為16kW,比采用傳統(tǒng)照明所需電力(約44kW)有了顯著的降低。
據(jù)羅姆半導(dǎo)體(中國)有限公司總經(jīng)理張駒先生介紹,本次參展的多款產(chǎn)品都是在中國工廠制造的。ROHM的策略是“本地銷售、本地制造”,其天津工廠主要負(fù)責(zé)LED和其他一些分立元器件的生產(chǎn)。
通過幾年的努力,ROHM的LED產(chǎn)品線已經(jīng)有包括海信、海爾和TCL在內(nèi)的很多中國本地客戶。ROHM天津工廠的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都與日本同步。海信最近推出的42英寸LED電視就大量采用了ROHM的產(chǎn)品。
由于使用LED背光的電視與CCFL背光相比最高可節(jié)能50%,厚度和重量也將降低超過30%,不少電視廠商幾年前就開始研發(fā)基于LED背光的電視。隨著LED價(jià)格的降低,與采用CCFL背光的解決方案差距日益縮小,加之超薄設(shè)計(jì)對(duì)消費(fèi)者有很強(qiáng)的吸引力,LED電視設(shè)計(jì)今年終于成為熱點(diǎn),很多廠商都將陸續(xù)推出LED電視。
iSuppli預(yù)測,2012年電視產(chǎn)業(yè)對(duì)LED背光的接受率為30%,是今年的10倍。到2013年,這一比率將接近40%,即有9000萬臺(tái)LED電視出貨。[!--empirenews.page--]
在照明應(yīng)用方面,LED燈具的使用壽命約4萬小時(shí),是白熾燈的40倍,而耗電量只有1/8左右,顯著降低了能耗。日本市場上今年LED燈具價(jià)格有了明顯的降低,使得人氣急劇上升。東京秋葉原的電器大賣場中,部分受歡迎的商品已經(jīng)斷貨。
張駒先生認(rèn)為,中國LED照明市場的前景也非常樂觀。由于前幾年LED價(jià)格較高,國內(nèi)還未普及,市場潛力巨大;中國政府推出的相關(guān)政策也將推動(dòng)LED節(jié)能光源的普及;此外,大家對(duì)用于裝飾裝潢照明的LED的質(zhì)量和新穎性的要求也越來越高。隨著LED市場從幾年前單純的價(jià)格戰(zhàn)轉(zhuǎn)向“質(zhì)量+價(jià)格”的競爭,ROHM的LED優(yōu)勢更加明顯。
相信有很多人都是通過2008北京奧運(yùn)會(huì)認(rèn)識(shí)LED的。開幕式倒計(jì)時(shí)的2008個(gè)缶,每個(gè)都有十余顆LED光源點(diǎn)綴;長147米、寬22米的巨幅畫卷由4.4萬顆LED組成;升入空中的“夢幻五環(huán)”,也是由4.5萬顆LED在一張大網(wǎng)上描繪而成。正是這些美輪美奐的燈光效果讓人們了解了這種新型節(jié)能光源。
除了照明產(chǎn)品,此次ROHM還展示了最近推出的視頻編碼器霧圖像校正IC、邏輯計(jì)算IC、光學(xué)傳感器、D類放大器、CCD攝像模塊和高耐壓MOSFET等多類產(chǎn)品,應(yīng)用范圍覆蓋了消費(fèi)類、汽車電子和無線通信等各個(gè)領(lǐng)域。
以汽車電子為例,近年來,行駛記錄儀不僅用于記錄駕駛或事故發(fā)生時(shí)的狀況,根據(jù)駕駛狀況的記錄進(jìn)行分析,還有利推進(jìn)節(jié)能環(huán)保駕駛支援裝置的普及化。據(jù)介紹,如果采用無PC的高性價(jià)比行駛記錄儀,不但能有效降低事故率,更可將提高20%,大幅削減二氧化碳的排放。
針對(duì)這一應(yīng)用,ROHM推出的行駛記錄儀IC BU1511KV2內(nèi)置了行駛記錄儀所需的與相機(jī)、SD卡、加速度傳感器和GPS模塊間的連接接口,可以用單芯片開發(fā)行駛記錄儀。此外,還可從串聯(lián)存儲(chǔ)器下載程序到內(nèi)置存儲(chǔ)器,無須外置閃存也可實(shí)現(xiàn)高性能的ARM9。
以上介紹的節(jié)能技術(shù)可能只是CEATEC 2009參展產(chǎn)品的冰山一角,但它們都是頗具代表性和應(yīng)用前景的。2010年上海世博會(huì)在即,希望這次盛會(huì)能進(jìn)一步推動(dòng)CEATEC 2009上展示的這些最前沿的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和普及。