工業自動化是在工業生產中廣泛采用自動控制、自動調整裝置，用以代替人工操縱機器和機器體系進行加工生產的趨勢，是21世紀現代制造領域重要的技術之一。不過，工業一直被稱為“電老虎”，耗電量巨大是這一領域的顯著特點，工業應用能效化的發展趨勢，正是實現能效、環保、低成本的重要手段與技術方向！
舉個栗子，全球約30％的電力用于驅動工業應用中的電機。按絕對值計算，到 2040 年，全球工業領域的能源消耗量預計將翻一番。因此，如何提升電機設備效率、升級電源系統、降低工廠整體用電成本，使得工廠自動化升級與“碳中和”、“碳達峰”的目標齊頭并進，ELEXCON 2021深圳國際電子展開設【電源、功率器件與第三代半導體】展區，從半導體領域的技術創新來解讀工業應用的關鍵挑戰~
增強電機控制與電源系統，
工業自動化升級從細節抓起
常見的工業自動化應用包括食品、封裝、物流系統和機器人等。為了在動態特性和精度方面達到更高要求，工業自動化產線的電機設備將高度依賴工業交流驅動和伺服驅動。以ELEXCON 2021參展商英飛凌為例，其XMC微控制器是高級電機控制系統的核心部件，能夠快速計算級聯控制任務，并以超高精度測量電流、位置和速度。英飛凌提供先進的電機控制解決方案，包括OptiMOS™ 、CoolMOS™ 和CoolSiC™ MOSFET、功率控制IC、EiceDRIVER™ 門極驅動器等豐富產品組合，從而增強工業自動化的各類應用。
同時，對于許多專門制造汽車發動機等重型設備的工廠來說，高架龍門為不同加工階段間進行貨物運輸提供了便捷的方式。為了提升每個工作站的靈活性，生產線往往在每個龍門上增加一個機器人，且一般使用電刷為高架龍門吊系統接電。不過，采用電刷的方式存在一定程度的不可靠性，而且額外增加了驅動龍門的動力，造成能源消耗。所以，先進的生產線轉向采用非接觸感應的電源系統來提高能量傳輸的可靠性與效率，不僅可以補償感應發射器和接收器之間的距離差異，還能通過縮減重量和尺寸來最大限度減少慣性，從而減少驅動龍門所需的動力。
ELEXCON 2021參展商Vicor全新推出的DCM DC-DC 轉換器產品，能夠在9到1 (從高到低的輸入范圍)的極寬輸入電壓范圍內工作，實現可靠、穩壓的非接觸感應電源系統，能夠充分滿足龍門機器人的電機驅動器、執行器以及控制系統的需求。Vicor DCM DC-DC 轉換器支持200 - 400V 的寬輸入電壓范圍，擁有重量輕(僅29 克)與外形小巧(僅 47.7 x 22.8 x 7.2 mm)等一系列優勢。
工業領域的第三代半導體崛起：
省電、省電、省電
近些年，基于硅(Si)、砷化鎵(GaAs)半導體材料的功率器件受材料性能所限，正接近物理極限，產業發展進入瓶頸期。而以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體材料，具有禁帶寬度大、擊穿電場強度高、熱導率高、電子飽和速率高等特點，得到越來越廣泛的應用。工業市場對產品的可靠性、穩定性有更高要求，因此SiC和GaN器件在工業市場有著更大的市場應用空間。
ELEXCON 2021參展商意法半導體是工業半導體市場領先的供應商之一，近年來也在持續推進SiC和GaN器件在工業領域的應用。意法半導體在SiC器件方面，擁有廣泛的解決方案，包括分立器件、裸芯片、模塊和持續擴大的產能，以支持市場的加速擴張。例如，意法半導體推出了采用SiC器件與數字控制的15kW雙向PFC(3級T型)，解決方案涵蓋32位MCU、SiC MOSFET 、電氣隔離柵極驅動器、模擬溫度傳感器以及高壓變換器。其中，SiC MOSFETs搭配STM32G474可實現70kHz高開關頻率運行，實現更高的運行效率，預計一年內將會至少節省330千瓦的能量(以每天運行12小時為例)。
中國本土的半導體廠商也在發力第三代半導體器件，如華潤微在2020年發布的1200V SiC功率產品電流等級從2A到40A，主要聚焦于太陽能、UPS、充電樁、儲能、車載電源等應用領域。安世半導體推出全新的功率GaN FET具有低至35mΩ(典型值)的 RDS(on) 性能，適用于2 kW至10 kW的單相AC/DC和DC/DC工業開關模式電源，特別是必須滿足80 PLUS®鈦金級效率認證的服務器電源和高效率要求的電信電源。
不僅如此，ELEXCON 2021深圳國際電子展【電源、功率器件與第三代半導體】展區還匯聚了威兆半導體、可易亞半導體、圣邦微電子、思遠半導體、通科電子、凱藝斯電子、安盛德半導體等一眾聚焦電源轉換與功率應用領域的重磅玩家，邀您一起見證全新的電源、功率器件與第三代半導體技術即將全面賦能工業領域的能效化升級！
2021年9月2日，ELEXCON深圳國際電子展現場還將舉辦“2021新一代充電技術及產業鏈創新合作論壇”，論壇信息如下：
指導單位：第三代半導體產業技術創新戰略聯盟
主辦單位： 半導體產業網、博聞創意會展
承辦單位：北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司
論壇主題：
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前瞻第三代半導體產業發展趨勢機遇
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解讀PD快充市場及氮化鎵技術進展
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分析充電樁市場及碳化硅技術進展
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探討新能源充電樁建設、運營及投資
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聚焦新一代電源技術及創新應用
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智慧燈桿+充電樁的商業模式與投資機會
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加強產業鏈條資源的對接與合作
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尋找一站式電源解決方案
展會時間 | 2021年9月1-3日
地點 | 深圳國際會展中心(寶安)
elexcon.sales@informa.com
