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新能源市场兴起,光耦合器需求持续增长

2014-09-16 10:28:03      点击:
进入2014年后,全球电子产业复苏的力道愈发强劲。就产业类别来看,除了消费类电子及4G网络等热点市场之外,汽车、工控和新能源等专业领域也是不可忽视的潜力增长市场,而这些专业市场对于光耦合器的需求也就水涨船高。
光耦合器一般是由光发射、光接收及信号放大三部分组成,广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路等应用中。业界预计2014年总体光电耦合器市场将继续扩大,需求保持增长,且2014年电源管理、可再生能源和汽车市场的增长速度将会超过传统工业市场,用于这些领域的光电耦合器产品将会有显著的上涨。


东芝(Toshiba)电子(上海)有限公司市场部副总经理中井太一郎

就技术方向来看,可以观察到市场对光电耦合器产品提出了更高的要求。东芝(Toshiba)电子(上海)有限公司市场部副总经理中井太一郎指出,光耦合器产品要求具有高度的安全性和绝缘功能,此外低功耗、高可靠性、低噪声的需求也日益增加。威世(Vishay)科技亚洲有限公司亚洲区市场总监(光电子)Jason Soon也表示,市场的低功耗应用需求越来越多,这就提升了对低输入电流光电晶体管耦合器的要求。ISOCOM公司中国区市场总监Edward Cai同样认为,新能源市场的兴起的确带动了高速及小体积光耦合器的需求不断冒升。

威世(Vishay)科技亚洲有限公司亚洲区市场总监(光电子)Jason Soon
安全标准日趋严格
此外,相关市场需求趋势还包括较小的适配器要求更高的封装密度,因此工作温度需适应高温(110℃/125℃)要求;新能源领域如太阳能逆变器的更高工作隔离电压也促使光耦合器的爬电距离不断增加;以及针对5,000米海拔应用所设置的CQC GB4943标准,则推动了8mm爬电距离光电耦合器在中国市场的应用。


从产品开发角度来看,光电耦合器供应商所面临的挑战包括:需要在低IF工作状态时增加电流转换比(CTR)和实现CTR特征的稳定性;增加LED的工作温度而不损害零件的品质和可靠性(如光衰);以及需要增加爬电距离,但仍须努力保持对现有耦合器的一致性。

安华高(Avago)科技技术市场营销工程师郭再兴对于市场需求变化颇有体会,他表示,最近几年业界对于光电耦合器的要求有着许多转变,特别是电机驱动、可再生能源和汽车等新兴应用领域,特别着重于性能、质量和功能性的提升。


应对这些严格要求的光耦合器产品可分为四大类,分别为:用于提高功效的低功率/低电压光电耦合器;提供更高隔离电压的较宽爬电/间隙光电耦合器;用于严苛环境应用中、温度高达摄氏125度的较高工作温度光电耦合器;以及具有节省空间、降低总体系统成本和集成功能(如智能栅极驱动器、电流传感器)的光电耦合器。

满足高功率、高效率要求
为了响应市场的要求,安华高科技开发了数个满足新要求的光电耦合器产品系列,包括提供高功效的ACPL-x6xL超低功率数字光电耦合器;带有内置保护功能的ACPL-3xxJ智能栅极驱动光电耦合器;用于精密电流/电压感测的ACPL-C7xx/C8xx/7xxJ隔离放大器;以及ACPL-xxxT汽车等级光电耦合器等。除了这些产品外,郭再兴强调,安华高还将会陆续推出新产品以满足市场对隔离解决方案的需求,其中涵盖工业、汽车、军事、航空航天应用等。


值得一提的是,安华高科技近期推出了两款高集成度智能型门极驱动光耦合器,分别拥有2.5A与4A轨对轨输出,可以直接驱动高功率MOSFET或IGBT。该产品具有高电流轨对轨输出、内建LED驱动电路、主动米勒箝位、高去饱和(DESAT)遮蔽电流源,以及电压过低锁定回授控制电路,可为电机控制与电源逆变器等应用提供完整且高成本效益的门极驱动解决方案。


对此,安华高科技隔离产品事业部营销总监Kheng-Jame Lee指出,为了满足高功率与高效率需求,门极驱动设计变得越来越复杂,该系列新品不仅可以节省门极驱动设计的外加零组件数量,还可为电机驱动与逆变器应用的精简门极驱动光耦合器解决方案立下新的标准。


郭再兴标示,为了满足严苛的要求,光耦合器必须使用先进的LED和IC设计,来开发下一代功能丰富的高性能产品。此外,开发适合较高集成度和隔离要求的新型光电耦合器封装也很重要,特别是拉伸封装方式的光电耦合器(体积较小但具有较宽的爬电/间隙)将变得更为普及,并逐渐替代较旧的标准封装光电耦合器。安华高科技预计今年这一封装方式的光电耦合器的出货量将会超过去年。