パワーエレクトロニクスは1970年代に設立されました。これ以前は、人々はそれを可変電流技術、または電力変換技術と呼んでいました。 1940年代と1950年代の整流技術から開発されました。この業界の初期には、Xi &＃39;整流器研究所、全国の主要な整流器工場、米国の国際整流器会社などがあります。 Xi &＃39の前身である整流器研究所、機械省の電気機器研究所の半導体研究所は、中国でパワー半導体に従事する最も初期のユニットです。 1947年に設立されたInternationalRectifier Companyも、米国で最も初期の半導体企業と見なされています。サイリスタが大家族に発展するとき、ターンオフ時間が短いか、またはターンオフしやすいいくつかのデバイスが徐々に開発されるとき、インバーターアプリケーションは徐々に支配的なアプリケーションに上昇します。現時点で、学界は、この開発を分類するための新しい分野があるべきであると提案しました。したがって、情報電子機器に関連するパワーエレクトロニクスがあります。前者は情報を扱い、後者は権力を扱います。より多くの自動制御理論と新しい電子技術もこの主題に導入されました。当時、アプリケーションの方向性は産業用アプリケーション、車両の抗力、電力システムに重点を置いていたため、人々は高出力方向の開発に最も関心を持っていました。たとえば、双方向サイリスタは家電製品で広く使用されていますが、中国は1970年代に産業用アプリケーションの方向で双方向サイリスタの開発をロックしました。その後、家電用の双方向サイリスタには発展しませんでした。ハイパワー半導体に関しては、中国と海外の格差はそれほど大きくありません。中国&＃39;の大規模なインフラストラクチャのニーズにより、海外と比較して、高出力半導体デバイスはこの段階でより多くの用途があります。近年、いくつかの主要なプロジェクトが導入され、海外とのギャップをさらに縮めています。これは、パワーエレクトロニクスの開発の一面です。それはまた、私の国のパワーエレクトロニクス協会が常に重視してきた主要な側面かもしれません。 1980年代初頭のMOSタイプのデバイスの台頭後、10年以上の開発の後、パワーエレクトロニクスは、4C業界（通信、コンピューター、民生用電化製品、自動車）などの他の分野をカバーしてきました。現時点では、その技術の進歩は電力のサイズをあまり強調していませんが、これらの産業に、より効率的で小型の軽量電源を提供することに焦点を当てています。ハイパワーパワーエレクトロニクスが実行システムを重視していると言えば、ローパワーパワーエレクトロニクスは電源を重視しています。マイクロエレクトロニクスが脳に例えられる場合、大きなパワーエレクトロニクスは手と足の役割を強調し、小さなパワーエレクトロニクスは心臓の役割を強調します。わが国の電力供給協会は当然、後者の役割にもっと注意を払うでしょう。しかし、どちらもパワーエレクトロニクスに属しています。どちらの社会も、2つの側面でパワーエレクトロニクスの開発に関心を持っていると思います。要約すると、これはさまざまなサイリスタの20年間の開発であり、産業、運転、および電力システムにおけるパワーエレクトロニクスの開発の確固たる基盤を築きました。このようにしてパワーエレクトロニクスが形成されます。その後、さまざまなMOSタイプのデバイスが20年の開発を経て、4C業界の発展のための確固たる基盤を築きました。パワーエレクトロニクス技術を大きな前進に。現在、マイクロエレクトロニクスとパワーエレクトロニクスのさらなる統合により、パワー半導体デバイスは第3のステップを踏んでおり、これは次の3つの側面で表されます。1）新しいパワー半導体デバイスのチップ製造はますます集積回路チップを使用しています。言い換えれば、パワー半導体デバイスはサブミクロン技術を採用し、深いサブミクロンの方向に発展しています。パワー半導体デバイスは単なる低レベルの技術であるという概念は、今や変えられるべきです。もちろん、パワー半導体デバイスの製造は、その年の最先端のICプロセス技術を使用していませんでしたが、これらの違いにより、より安価な機器を使用できるようになり、製造コストが削減されました。これは、パワー半導体デバイスの開発にとって非常に重要です。 2）チップ技術だけでなく、パワー半導体デバイスのパッケージング技術も集積回路に近づいています。過去数年間、集積回路パッケージングのホットスポットは、BGA（ボールグリッドアレイ）およびMCM（マルチチップモジュール）テクノロジーの使用であり、これらは徐々に新しいパワー半導体デバイスで採用されるパッケージング方法になりました。たとえば、IR &＃39;のFlipFETとiPOWIRはどちらもBGAテクノロジーを使用しており、iPOWIRも最も一般的なMCMテクノロジーです。もちろん、パワー半導体デバイスは、集積回路よりも熱放散の要件が高くなっています。過去にサイリスタのパッケージングで一般的だった両面熱放散が、MOSデバイスで初めて使用されるようになりました。DirectFETはその一例です。 DirectFETに関して、この記事では簡単に紹介します。 3）新しいトレンドは、パワー半導体デバイスと集積回路が同じチップまたは同じパッケージに組み合わされることが多いということです。つまり、より機能的な制御部と電源部、または保護回路が1つのデバイスに統合されています。これまで、人々が言及するパワー集積回路は、主に高電圧駆動回路、つまり、高電圧MOSFETまたはIGBTを駆動するために使用される集積回路を指します。しかし、現在、電力管理と呼ばれる集積回路および関連するパワーデバイスのクラスが製造されています。電圧は高くないかもしれませんが、制御機能は大幅に強化されています。最も一般的なのは、DC-DCアプリケーションの一部のデバイスです。したがって、パワーデバイスはディスクリートデバイスのみを指すという概念が根本的に変化しました。たとえば、ICに関連する、またはIRによって生成される特殊機能を備えた高度なデバイスは、従来のディスクリートデバイスを上回り、生産&システムの方向にさらに発展しています。" 今後、システムやICなどの先進機器の生産が主流になるとのこと。このような開発プロセスでは、電力管理という用語がますます一般的になっています。海外での電力管理の定式化は、特に4C業界に関連するパワーエレクトロニクス業界で非常に人気があります。その出現頻度は、元のパワーエレクトロニクスのそれよりもさらに高いです。一部の外国メーカーは、自分たちを電力管理の専門家と呼ぶことがよくあります。実際、パワーマネジメントはパワーエレクトロニクス開発の現段階の特定の分野における新しい定式化にすぎないため、この点で矛盾はありません。パワーエレクトロニクスと比較して、電力管理は& quot;管理を強調します。" この側面を制御する機能を強調します。電力という言葉は、電力、電気、または電力を意味する場合があります。管理は、管理または処理として理解することもできます。したがって、中国語の翻訳にはさまざまな種類があります。しかし、電力管理のための4つの漢字は中国に何度も登場しているため、標準語に問題が生じる可能性があります。ただし、多くの外国語には独自の開発プロセスがあり、多くの新しい用語が頻繁に登場します。これらの新しい用語の出現について、技術的な観点からより深く理解する必要があります。電力変換（電力変換）は、以前はパワーエレクトロニクスとほぼ同義でした。外国の雑誌はかつてパワーエレクトロニクスのタイトルを電力変換とインテリジェントモーション（PCIM）に変更しました。しかし、電力変換は&＃39;すべてにパワーエレクトロニクスの電力管理を含めることはできません。力率調整*や低ドロップアウトレギュレーター（LDO）など。 LDOは、狭い範囲の電圧調整および安定化としてコンピュータ電源で広く使用されています。これはICであり、パワーデバイスも含まれています。たとえば、AC-DC電源では、PWMとゼロ電圧ターンオンを備えたパワーデバイスが存在する可能性があります。これはICでもあります。 IRでは統合スイッチと呼ばれます。これらは、ICとパワーデバイスの組み合わせの典型的な例です。この春、中国で開催されたPCIM &＃39;の最初のレポート会議と展示会で、私はかつてIRの同僚に代わってDirectFETに関するレポートを発表しました。これはIRの新しいホットスポットです。ここでは、このデバイスについて簡単に紹介します。ご存知のように、表面実装を使用したパワーデバイスはすでにたくさんあります。しかし、これらのパッケージ形式は通常、集積回路の元のパッケージに従います。したがって、放熱の観点からは、必ずしもパワーデバイスに最適であるとは限りません。 DirectFETは、パワーデバイスの両面熱放散が表面実装デバイスに導入されたのは初めてです。 DirectFETのサイズはSO-8ケースと同等ですが、ケース自体の抵抗はわずか0.1ミリオームですが、SO-8は1.5ミリオームです。したがって、デバイスの電流密度は2倍になり、回路基板の面積は元のSO-8ハウジングと比較して50％削減されます。 1対のDirectFET（制御FETと同期FET）で構成される同期降圧コンバータは、1.3ボルトで30アンペアの電流を供給できます。結果として得られる電力システムは、Intelの最新の64ビットプロセッサItanium2の電力管理要件を満たしています。 DirectFETの外観については、図1を参照してください。この図は、デバイスの両面を示しています。片面にはゲートと2つのソースリードアウト部品があり、回路基板に直接はんだ付けされます。反対側は銅製のカバーで、これは排水口であり、反対側は熱を放散することができます。図2にDirectFETの断面図を示しますので、その構造をより明確に理解することができます。ハイパワーデバイスに慣れている人にとっては、非常に新しいと感じるでしょう。DirectFETのサイズはわずか5x6.35x0.7mmです。このデバイスは、ハイエンドのノートブックコンピュータ、サーバー、ワークステーション、ホストの電圧変調モジュール、および高度な通信およびデータシステムで使用されます。この記事の最後に、パワーモジュールのICとパワーデバイスの組み合わせを簡単に紹介します。これは、より高い電力を得るためのマイクロエレクトロニクスとパワーエレクトロニクスの組み合わせであると言えます。誰もがIPM、エアコンで一般的に使用されるインテリジェンスを備えたIGBTモジュールに精通しています。実際には、ドライバICを備えたIGBTモジュールです。現在更新されているモジュールが次々と登場し、さまざまなニーズに応じて大規模なファミリーを形成しています。たとえば、PI-IPMは、プログラム可能で絶縁されたIPMを指します。このモジュールではDSPを使用しており、ソフトウェアを作成できます。今後、この大家族を特別に紹介します。

パワーエレクトロニクスと電力管理