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你知道矽谷的源起嗎?
美國晶片廠商快捷半導體（Fairchild Semiconductor）在其發展的早期可說是美國矽谷的發展史。但快捷半導體其實是由有「電晶體之父」之稱的物理博士蕭克利所創辦「蕭克利半導體實驗室」（Shockley Semiconductor Laboratory）中的團隊出來所成立的，所以嚴格來說第一家半導體公司應該是Shockley Semiconductor Laboratory…詳全文>>>http://re.piee.pw/9VCDG
#電源設計 #絕緣柵雙極電晶體IGBT #金氧半場效電晶體MOSFET #開關損耗Switch Loss #傳導損耗Conduction Loss #相差損耗Phase-difference Loss #功率因數修正PFC #總諧波失真THD #氮化鎵GaN #超接面super-junction #AirFuel無線充電
【「控制器」是智能電源設計的關鍵】
如何實現智能環保的電源設計？從「提升電源轉換效率」著手、以降低開關損耗 (Switch Loss) 以及因阻抗而生的傳導損耗 (Conduction Loss) 是有效方式。在一般電源供應器將交流電的電壓轉成高壓直流電源的過程中，會因電壓與電流波形相位不一致而導致「相差損耗」(Phase-difference Loss)；若功率因數太低，就會浪費電力。
在此狀況下需要進行功率因數修正 (PFC)。因此，IEC 法規明訂電源供應器大於 75W、照明大於 25W 者，須加裝 PFC 裝置，儘量減少電壓與電流之間的相位差，以提高功率因數與降低電流諧波失真，歐美現已普遍奉行此規定。功率因數 (Power Factor, PF) 與總諧波失真 (Total Harmonic Distortion, THD)，是判斷 PFC 控制器效能的主要指標。
PFC 有主動式和被動式兩種：前者是由電感、金氧半場效電晶體 (MOSFET)、二極體 (Diodes)、電容以及控制 IC 等元件所構成，功率因數可達 0.9 以上，轉換效率較高；後者是以電感元件補償輸入電壓與電流之間的相位差，功率因數僅 0.7 ～ 0.8，但結構簡單、成本低是其優點。PFC 的操作模式又可基於功率等級，分為連續、非連續與臨界導通等三種模式：非連續與臨界導通模式適用小於 300W 的應用，連續模式則適用於 300W 以上的高功率。
當系統處於全載時最須留意的是傳導損耗；要降低 PFC 的傳導損耗，除了降低峰值電流外，還可透過採用低導通 RDS(ON) 電阻值之 MOSFET 達成目的；訴求低功耗的輕載或無載，高頻率開關所產生的切換損耗則是致命傷，可經由 PFC 控制器在輕載時降低切換頻率來實現。若再輔以突波模式 (Burst Mode)、優化待機／休眠／喚醒機制，就能打造最省電的系統。因此，電源設計是否夠智能省電達到低功耗高效率的要求，關鍵就在控制器。
以物聯網 (IoT) 應用為例，「系統及平台主機須永遠不斷線」(always- on)，是節能系統設計最大的挑戰所在。為降低待機狀態的功耗，「智能被動感測」元件是較建議的解決方案；它是類似 e-tag 的被動感測器，平時全然不須耗電，僅在需要時才讀取數據即可。然而，其它感測元件如光學／影像等此類 CMOS 感測器，卻必須「常保清醒」，否則就失去監控的意義；與此同時，運作需不需要採用電池？也是一個重要考量。
此外，要提高電源供應效率及降低損耗，輕載或無載狀態下的「降低損耗」極為關鍵，而「良率」 仍是氮化鎵 (GaN) 大量商用化的門檻；所幸，「超接面」(super- junction) 製程對加速普及貢獻良多。隨著技術的成熟、密度及效率的進步，GaN 市場可望在 2020 年來到價格甜蜜點。至於漸受矚目的無線充電，一開始就採磁共振及電源管理演算法 (PMA) 充電的 AirFuel，其無線通訊功能並非內建在功率模組中，可借助嵌入式調諧器 (tuning) 解決「倍頻」諧波的問題。
延伸閱讀：
《得 Fairchild 一甲子功力灌頂，安森美半導體電源轉換底氣足》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0615/35752.html
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#安森美半導體ON Semiconductor #快捷半導體Fairchild
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Fairchild新推出MEMS產品系列
2015/06/23-孫昌華
領先全球的高效能電源半導體解決方案供應商Fairchild(快捷半導體)推出了FIS1100六軸MEMS慣性量測元件(IMU)，是公司策略投資MEMS和動態追蹤技術以來，第一款推出的MEMS產品。
FIS1100 IMU整合了專利AttitudeEngine運動動態處理器與同級最佳的九軸感應器融合演算法，將實作簡單、系統級的解決方案提供予設計人員。產品功耗降低的幅度最高可達原功耗的十分之一，更支援多種以電池為動力的運動動態應用，從而達成優異的使用者體驗。
Fairchild總裁暨執行長Mark Thompson表示：「Fairchild首度推出MEMS產品，這對公司而言是一大重要里程碑，象徵著我們能將自己的獨特設計和製造專業運用至能源領域之外的系統級解決方案。我們在收購Xsens後，得以運用其高階演算法和深厚的應用專業知識，協助客戶在各種瞬息萬變的市場，順利開發高階運動動態解決方案，在如消費性電子、工業應用和健康市場等。」
FIS1100 IMU內建AttitudeEngine運動動態處理器和XKF3感應器融合演算庫，打造出低耗能、高精確的系統解決方案。客戶將可善用這種永不斷訊的感應器技術，用於運動、健身和健康的穿戴式感應器、行人導航、自主移動式機器人，以及虛擬及擴增實境等多種領域。
IHS的MEMS與感應器部門總監暨資深首席分析師Jérémie Bouchaud表示：「消費型裝置中的動態追蹤，如今不再只是用於遊戲介面和智慧型手機，更已快速擴展至許多全新的物聯網應用。 設計人員都希望將動態偵測元素加入產品，藉以建立區隔；只要取了得整合運動動態處理器和完整軟體解決方案的IMU，就可以縮短上市時間，並且針對小尺寸、長電池續航力和精準動作追蹤等難以兼顧的目標，取捨出最理想的研發成果。」
AttitudeEngine能在內部以高頻處理六軸慣性數據，並依應用需求而降低輸出頻率至主機處理器，期間均不需仰賴高頻中斷機制。因此，系統處理器的睡眠模式可以增長，賦予客戶更長久的電池續航力，同時絕不犧牲任何功能或精準度。
與內建的XKF3高性能九軸感應器融合演算法搭配，能同時整合內建陀螺儀和加速儀的慣性感應器數據，以及外部磁力儀的數據。感應器融合亦搭配背景自動校準，能在精準度、恆定性和流動性上表現出色。
採用XKF3感應器融合演算法的FIS1100，可說是全球第一款完整的消費性慣性量測元件，具備定位(四元數quaternion)規格，其俯仰及翻滾精度高達±3°，偏擺精度則為±5°。
FIS1100採用了Fairchild專為慣性感應器設計的專利MEMS製程， 其中許多設計元素都大幅地改善了產品性能、尺寸和強固性， 這包括了領先業界的60微米高深寬比設備層、直通矽晶穿孔(TSV)連接器和垂直電極，以及具有獨特雙真空設計的單晶粒陀螺儀和加速儀。
附圖：全球首款具有偵測俯仰(Pitch)、翻滾(Roll)、偏擺(Yaw)規格的消費性 IMU(慣性測量單元)，搭載專利AttitudeEngine運動動態處理器，延長電池續航力、簡化採用流程並改善使用者體驗。
資料來源：http://www.digitimes.com.tw/tw/iac/shwnws.asp…
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