То Выставка PowerUp Expo это трехдневная виртуальная конференция и выставка по силовой электронике, которая состоится 27-29 июня 2023 года.

Благодаря выставочной зоне, живой сцене и центру обмена сообщениями PowerUp Expo функционирует аналогично живой выставке и конференции. Эта техническая конференция будет включать в себя несколько сессий, включая основные доклады, панельные дискуссии, технические презентации и учебные пособия по различным темам, включая важные технические тенденции, требования рынка и новые области применения. Выставочная зона будет включать в себя виртуальные стенды ведущих компаний по производству силовой электроники и функцию живого чата, позволяющую посетителям напрямую общаться с персоналом стенда.

Тенденции в области силовой электроники

Устройства с широкой запрещенной зоной (WBG), такие как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), вызвали значительный сдвиг в технологиях силовой электроники. ГВБ материалы обладают свойствами, которые делают их особенно подходящими для применений, связанных с высоким напряжением и высокой скоростью переключения. Полупроводники WBG обладают большим потенциалом, и проектировщики должны знать стоящие перед ними задачи.

Целью проектирования силовой электроники по-прежнему будет создание устройств меньшего размера, более простых и функциональных. В их конструкции будут все чаще использоваться искусственный интеллект и методы машинного обучения для повышения производительности, отслеживания работоспособности системы и улучшения управления энергопотреблением. Будущие достижения будут объединены с технологией Интернета вещей для создания более взаимосвязанной и автоматизированной энергетической системы и будут интегрированы в автомобильный, промышленный и аэрокосмический рынки.

Двигатели и системы управления мощностью основаны на полупроводниковых приборах. Экономичные и энергоэффективные решения для управления, тестирования и измерения, а также преобразователи/сенсоры обеспечивают высокий уровень интеграции, а также повышенные функции безопасности и проверенные возможности изоляции по мере повышения стандартов эффективности для этих применений. Кроме того, использование технологий сбора энергии и новых силовых полупроводников для обеспечения максимально эффективной работы электрических и электронных систем является важной частью инженерного дела.

Инженеры, менеджеры, ученые и студенты по всему миру могут принять участие в PowerUp, чтобы узнать о самых последних разработках и приложениях в области силовой электроники и наладить отношения с другими членами нашего сообщества. Лидеры отрасли рассказывают о новейших разработках и тенденциях в области силовой электроники, от компонентов до интеллектуальных систем.

Повестка дня

Подробное расписание мероприятий приведено ниже.

День 1: Вторник, 27 июня

Первый день мероприятия будет посвящен учебным пособиям, лекциям, панельным дискуссиям и анонсам конференций. Ниже приведены некоторые примечательные презентации, которые будут представлены в этот день.

Восхождение на Ган

Докладчик: Алекс Лидоу, генеральный директор компании Efficient Power Conversion (EPC)

После более чем 13 лет массового производства GaN-on-Si получил широкое признание в качестве преемника устаревающего кремниевого МОП-транзистора для напряжения в диапазоне от 40 В до 650 В. Каковы же тогда переменные, определяющие скорость роста мощности устройств GaN? Мы углубимся в опыт, уроки, извлеченные из использования мощных МОП-транзисторов, и недавний опыт работы с Гвинедд в самых разных областях применения — от преобразования постоянного тока в постоянный до моторных приводов и лидаров на таких рынках, как космос, автомобилестроение, предприятия, вычислительная техника и потребительские товары.

Промышленные приводы: новые горизонты для реальных и актуальных высокоэффективных промышленных приводов, обеспечиваемых современным SiC

Докладчик: Гай Мокси, старший директор по энергетическим продуктам Wolfspeed

Пять процентов всей вырабатываемой электроэнергии используется для приведения в действие двигателя, поэтому обеспечение высокой эффективности и оптимизации производительности системы «двигатель-привод» является ключом к лучшему преобразованию энергии.Региональные нормативы эффективности и требования к конечному оборудованию являются обычным делом для повышения стандартов эффективности приводных систем, и все они с каждым годом совершенствуются, уделяя значительное внимание снижению потерь в приводе — некоторые даже добиваются снижения потерь более чем на 15% по сравнению со стандартным уровнем. Эти задачи ложатся на плечи сообщества разработчиков силовой электроники и двигателей, чья стандартная кремниевая технология была опробована и протестирована. Однако ничто не длится вечно, и у всего есть ограничения. Пассивный PFC переходит в активный PFC, и необходимы более производительные инверторы; простое добавление большего количества кремния оказывается недостаточным решением. SiC мощностью от нескольких киловатт до мегаватт решает эти задачи во многих сегментах промышленных приводов. Мы увидим, как, пройдя через различные сценарии, SiC решает эти реальные и актуальные проблемы промышленного привода за счет повышения эффективности системы, увеличения удельной мощности системы и снижения общей стоимости владения системой.

Технология двунаправленных переключателей SiC и GaN

Докладчик: Виктор Велиадис, исполнительный директор и технический директор PowerAmerica

Существует множество применений массового энергопотребления, в которых необходимо управлять потоком двунаправленной мощности. Сегодня монолитные двунаправленные силовые полупроводниковые переключатели SiC и GaN отсутствуют в продаже. Вместо этого обычно используются схемы последовательного подключения однонаправленных устройств питания, что приводит к увеличению площади микросхемы в 4 раза и высокой стоимости. Однако в настоящее время исследуются различные монолитные двунаправленные SiC- и GaN-транзисторы, включая двунаправленные GaN-переключатели с двумя затворами и взаимно подключаемые SiC-МОП-транзисторы и JFET. В этом докладе будет рассмотрена полупроводниковая технология двунаправленных переключателей SiC и GaN, включая принципы их работы и поперечные и вертикальные геометрические конфигурации. Будут представлены перспективные монолитные двунаправленные устройства, о которых сообщалось на сегодняшний день, и будут обсуждены ключевые области применения твердотельных выключателей и инверторов источника тока для двунаправленного переключения. По мере того как устройства SiC и GaN приближаются к массовой коммерциализации, стимулируемой внедрением в электромобили и бытовую электронику, соответственно, изготовление переключателей SiC и GaN MBD становится экономически целесообразным, что позволяет широко использовать их в ключевых областях применения.

Панельная дискуссия о решениях SiC & GaN: Последние разработки и следующие проблемы, которые предстоит преодолеть

Панельная дискуссия с экспертами отрасли, модератором которой выступил редактор EE Times Маурицио Ди Паоло Эмилио

Глобальный ландшафт ГВБ был отмечен ростом и растущей промышленной приемлемостью. Компании разрабатывают обширный ассортимент устройств, которые обещают преимущества в различных областях применения, в частности, для промышленного, автомобильного и потребительского рынков, поскольку технологии продолжают развиваться. Полупроводники WBG, такие как SiC и GaN, вносят правильный вклад в развитие рынка, предлагая новые решения проблем, с которыми сталкиваются дизайнеры в эпоху, когда лозунгом является “эффективность”. В этой панельной дискуссии примут участие эксперты в области полупроводников WBG для анализа их потенциала в энергосистемах. Наши участники дискуссии рассмотрят текущие проблемы, с которыми сталкиваются инженеры в различных прикладных контекстах, требующих высокой надежности, а также барьеры, которые все еще необходимо преодолеть для более широкого внедрения и, следовательно, для повышения производительности и снижения затрат, что принесет пользу отрасли в целом.

И многое другое! Повестка дня

День 2: Среда, 28 июня

Тема второго дня — полупроводники WBG и их применение в силовой электронике. Ниже приведены некоторые примечательные презентации, которые будут представлены в этот день.

Решения ГВБ способствуют обезуглероживанию

Спикеры: Йоханнес Шойсволь, руководитель бизнес-направления EPIC, и Адам Уайт, президент подразделения силовых и сенсорных систем Infineon Technologies.

Декарбонизация и цифровизация — две определяющие задачи нашего времени. Необходима твердая приверженность уменьшению последствий изменения климата и формированию достойного жизни будущего — для нас самих и для грядущих поколений. Один из примеров: Цифровизация стимулирует растущую потребность в центрах обработки данных, подпитываемую цифровым образом жизни, таким как потоковое вещание и игры, работа из дома, дистанционное образование, цифровое здравоохранение и тому подобное. Этот растущий спрос на услуги, основанные на данных, приводит к увеличению энергопотребления в самих центрах обработки данных. Эксперты прогнозируют увеличение объема данных в 146 раз всего за 15 лет. К 2025 году объем генерируемых данных достигнет ошеломляющего объема в 175 зеттабайт. Передовые решения для силовых полупроводников, разработанные WBG, являются ключевым рычагом для снижения затрат на охлаждение и минимизации потерь энергии в центрах обработки данных благодаря улучшенной системной архитектуре. Решения ГВБ вносят значительный вклад в достижение целей «чистого нуля», обеспечивая преимущества более высокой энергоэффективности и, следовательно, поддерживая усилия по декарбонизации. Помимо центров обработки данных, потребительский, промышленный, телекоммуникационный и инфраструктурный рынки, солнечная энергетика и автомобилестроение выиграют от использования более эффективных системных решений на базе WBG.

GaN & SiC: Ускорение оборотов

Спикер: Стивен Оливер, вице-президент по корпоративному маркетингу и связям с инвесторами Navitas Semiconductor

Сегодня GaN и SiC являются движущей силой революции WBG, и, по прогнозам, к концу 2028 года доля рынка устаревшего кремния составит 30%. Ускорение также играет определенную роль в системах следующего поколения с более быстрыми частотами переключения (от килогерц до мегагерц) и скоростями переключения (dV/dt, вольты в наносекунду). По мере того как блоки силовых компонентов становятся проще в использовании, сокращается время вывода на рынок и ускоряется внедрение новых топологий. Ускоряющаяся революция также влияет на рыночные преобразования, особенно в области глобальной электрификации, с переходом от ICE к электромобилям, от угля/газа к солнечной/ветровой энергии и накопителям энергии, от газовых печей к тепловым насосам и низкоэффективным (~60%) от двигателей переменного тока до высокочастотных двигателей постоянного тока, достигающих 90%.

Рыночная динамика автомобильной революции SiC в области электрификации

Докладчик: Пьетро Скалиа, старший директор по решениям для автомобильной тяги onsemi

Продолжающаяся революция в электрификации автомобильного рынка подталкивает к увеличению мощности и КПД, чтобы обеспечить дополнительные мили и эксплуатационные характеристики при меньших затратах. Более высокая степень зрелости технологии WBG и повышенная производительность устройств SiC стимулируют внедрение компонентов onsemi EliteSiC лидерами рынка электромобилей и действующими производителями оборудования и Tier 1 в инверторных приложениях, а также ускоряют переход на архитектуру шины 800 В. Этот сценарий имеет четкие перспективы для обеспечения долгосрочной пропускной способности цепочки поставок и высококачественного SiC-субстрата. Экономия за счет масштаба стимулирует усилия по разработке и предложению монокристаллических пластин большего диаметра, улучшая дефектность и методологию просеивания для повышения выхода. Все они являются жизнеспособными подходами к оптимизации стоимости материалов при одновременном повышении производительности и обеспечивают решение проблемы огромного роста рыночного спроса на эти силовые устройства.

Панельная дискуссия: Надежность и качество силовых устройств SiC и GaN

Панельная дискуссия с экспертами отрасли, модератором которой выступил редактор EE Times Маурицио Ди Паоло Эмилио

Полупроводники WBG помогли повысить производительность энергосистем и снизить стоимость их комплектующих. Уровень отказов на уровне частей на миллиард необходим для того, чтобы конкурировать на рынках с более строгими стандартами. В ходе этой панельной дискуссии будут рассмотрены основные проблемы надежности, с которыми сталкиваются полупроводники WBG, такие как SiC и GaN, а также соответствующие стандарты качества для высокопроизводительных конструкций в нескольких критически важных приложениях. Каждый участник дискуссии рассмотрит такие темы, как качество материалов, терморегулирование, работа на высокой мощности, квалификационные испытания и долговременные эксплуатационные характеристики.

И многое другое! Повестка дня

День 3: Четверг, 29 июня

Третий день мероприятия будет посвящен преобразованию энергии и управлению тенденциями дизайна в приложениях с низким и высоким энергопотреблением. Ниже приведены некоторые примечательные презентации, которые будут представлены в этот день.

Адаптер питания Интеллектуальное распределение мощности: Энергоэффективность

Докладчик: Марк Друкер, генеральный директор Silanna Semiconductor

Адаптеры питания с многопортовым распределением питания — это устройства, которые позволяют заряжать или приводить в действие несколько электронных устройств одновременно. Эти адаптеры обычно имеют несколько выходных портов, каждый из которых способен подавать питание на различные устройства, включая смартфоны, планшеты, ноутбуки или другую бытовую электронику с питанием от USB, устройства для «умного дома», IT-технологии и промышленное оборудование. Функция распределения питания в микросхеме понижающего преобразователя SZPL3002A предназначена для эффективного распределения питания между несколькими устройствами, подключенными к зарядному устройству или адаптеру. Когда подключено одно устройство с разряженной батареей, контроллер PD связывается с устройством, чтобы определить, будет ли оно получать полную мощность. Когда к SZPL3002A дополнительно подключается несколько устройств для зарядки, контроллер PD взаимодействует с каждым устройством, чтобы определить их потребности в питании, и соответствующим образом динамически регулирует выходную мощность.

Кремний никогда не перестает удивлять: пример суперпереходной MDmesh

Докладчик: Филиппо Ди Джованни, менеджер по инновациям и ключевым программам макроотдела силовых транзисторов STMicroelectronics

Кремний был основным материалом при производстве полупроводников. Он использовался десятилетиями и стал широко распространенным в повседневной жизни, практически во всем, к чему мы прикасаемся. Несмотря на то, что он настолько хорошо зарекомендовал себя, инженеры и дизайнеры все еще находят способы его улучшения и продолжают изобретать способы развертывания множества микропроцессоров, датчиков, MEMS и устройств питания, что позволяет использовать его в широком спектре приложений. Особые дизайнерские усилия и творческий подход в области высоковольтных силовых транзисторов привели к созданию технологии MDmesh основанный на суперпереходах. Благодаря уникальным технологическим этапам, включая trench, которые были успешно отлажены в силовых транзисторах, MDmesh-МОП-транзисторы нового поколения все еще могут эволюционировать для получения еще более продвинутых версий. Эти новые итерации соответствуют требованиям по повышению производительности и целевым показателям затрат в автомобильном и промышленном секторах. Несмотря на недавнее развитие и индустриализацию технологий WBG, силовые устройства на основе кремния и полупроводники WBG могут сосуществовать и приносить большую пользу конечным пользователям, которые могут рассчитывать на большее количество вариантов продукции.

Как передовые энергетические технологии делают возможными тесты на полимеразную цепную реакцию (ПЦР)

Спикер: Патрик Ле Февр, директор по маркетингу и коммуникациям и технологический евангелист Powerbox

В течение последних двух лет или около того, так или иначе, население земного шара пострадало от вируса Covid-19, и тест на полимеразную цепную реакцию (ПЦР) вошел в нашу повседневную жизнь. На данный момент мы могли бы довольно легко задаться вопросом, какое отношение источник питания имеет к ПЦР, но за кулисами индустрия источников питания и новейшие цифровые энергетические технологии внесли значительный вклад в то, чтобы сделать процесс ПЦР эффективным и точным. Что должны учитывать инженеры по силовой электронике при питании таких приложений и почему силовая электроника так важна?

Панельная дискуссия: Технические тенденции в области преобразования энергии

Панельная дискуссия с экспертами отрасли, модератором которой выступил редактор EE Times Маурицио Ди Паоло Эмилио

Инновационные устройства управления питанием улучшают коррекцию коэффициента мощности и снижают энергопотребление в режиме ожидания, предлагая энергоэффективные решения для всех промышленных, бытовых и автомобильных применений. Почти все устройства полагаются на ту или иную форму преобразования энергии, будь то изменение напряжения батареи постоянного тока или преобразование электроэнергии из сети переменного тока в постоянный. Топологии преобразования энергии должны быть инновационными и свежими, чтобы соответствовать растущим критериям производительности и экономичности. На этой панели докладчики поделятся своими мыслями, следующими вызовами и новыми технологиями (такими как решения WBG) для поддержки преобразования энергии в различных приложениях и на рынках.

И многое другое! Повестка дня