觀點

連網汽車持續推動創新

  作者：Diodes 公司類比產品 - 歐洲與汽車行銷經理 Simon Ramsdale   汽車市場正經歷一場有關連網汽車的革命。對產業而言，它代表了分析與行動的整合，其中的本機資料將轉換為遠程資訊，而駕駛輔助功能則成為 ADAS。對消費者而言，其範圍超越此抽象的實作定義；連網汽車將有助於克服目前城市環境中駕駛所面臨的一些大的實際問題，例如尋找停車位、在繁忙的街道中進行自適應導航，或利用科技以避免城市之間主要道路的擁塞，以及提高駕駛與行人的安全。   雖然連網功能對於提升所有道路使用者的整體體驗與安全性至關重要，但終極目標是全自動駕駛車，這只有透過高速數據通訊才能實現。 隨著車對物 (V2X) 通訊的持續發展，包括車對車、車對行人、車對裝置以及車對電網，藉由越來越多的 ADAS 功能的推動，汽車中所產生、傳輸及處理的資料量正以指數性增加。涉及的資料量極為龐大；一些分析師估計，一輛自動駕駛車每天將產生超過 4GB 的資料，但我們可以假設即使是非自動駕駛的連網汽車每天也會達到 1GB 以上。   為汽車產業開發的現有通訊管道，例如 CAN、FlexRay 及 MOST，將繼續為車載通訊提供骨幹，但預期不會用它們來處理大量增加的時間關鍵資料。採用 ADAS 與自動駕駛必須大幅提高處理效能，特別是使用機器視覺系統時，因為這部分的資料極為重要。為維持傳輸速率，汽車產業正在轉向新的高速資料匯流排與通訊協定，以回應更快速的網路與通訊基礎設施，這些類型通常出現在高效能計算 (HPC)。這包括 PCI Express (PCIe) 與 USB 3.…

強化工業物聯網的連接功能

作者：Diodes 公司歐洲產品應用經理 Colin Davies IoT 是推動「EoT」(萬物電子化) 現象的力量。IoT 只是意味著物件擁有 Web 可定址的連結；利用此相互連結性，可推動電子業的巨大浪潮。 家庭自動化涵蓋暖氣、照明、保全及能源監控，並可透過手錶、智慧型手機、平板電腦及電腦等各種互連裝置，從遠端進行控制。 大量資料的線上儲存與存取加上高速連線，使得線上娛樂與社交媒體平台改變我們的瀏覽習慣。要立即滿足需求，必須有高速資料傳輸速率，這正是 Diodes 公司提供解決方案的領域。 所有 IOT 連網裝置共通的問題是安全與保密，範圍從個人資料遺失到失去對發電站的控制。IOT 連網裝置相互進行通訊的意願，必須以應用於軟硬體層級且更複雜的安全解決方案來解決。 光學、距離、溫度、全球定位系統 (GPS) 以及特別是微機電系統 (MEM) 等各種感測器的使用越來越多，意味著可以遠端監視與控制的「事物」也更多。電子科技是促成 EOT 的技術，但差別在於越來越抽象的軟體。 Diodes 的優勢始終在於開發高效率電源管理技術，所有 IoT 系統皆需要這些技術，以達到極長的運作時間與極高的效率。Diodes 在提供涵蓋電源管理與保護電路的上述技術擁有良好的成果，而近期的併購也讓我們能夠掌握高速資料傳輸領域的技術。這表示我們現在能為過去 Diodes 未能服務的應用領域，提供具有競爭力的解決方案。       智慧計量公用事業 (天然氣、自來水及電力) 的監控與報告已透過 IoT 獲得提升；具備…

符合連網世界的優化需求

作者： Diodes 公司 EMEA 銷售部門副總裁 Oliver Woyke 圖 1   電子產業對於變化一向很熟悉，但目前我們正在經歷整個產業的重新定義，其中電子是一種促成技術，由持續增加的連接功能推動。 大數據與物聯網正在影響著現代生活的每個領域，雖然便利性似乎是關鍵驅動因素，但真正的誘因是提高效率。即便是全球規模的微小改進也會帶來巨大的節省，這為我們將住家、辦公室、城市及汽車變得更有智慧而必須投入的巨額投資，提供了必要的經濟利益。 連接功能是上述變化重要的證據，但實際上我們可以感受到極小組件所帶來的影響。若要感受到其影響，必須在整個設計中保持效率；高效率電源管理將是使廣泛使用的連網裝置成為可行的重要推動因素。 這些趨勢也以不太明顯的方式影響著供應鏈。製造商現在能夠也願意選擇符合其特定需求的組件，以提供優化解決方案。這意味著隨著越來越多的應用成為互連世界的一部分，電子元件供應商的整體市場正在擴大，而非創造利基機會的環境。想像一下，您的住家、辦公室或工廠中的每個「事物」都能感知其狀況，並將相關資訊傳遞給雲端服務；這就是我們正在創造的世界。如此將透過多種方式改變客戶關係。更緊密追蹤資產的能力將為客戶提供後勤洞察，例如讓他們能夠更佳管理自己的生產計劃。 若要滿足此層級優化解決方案的需求，需要一種能勝任其任務的設計、製造及創新的方法。這需要一家具有全球視野與本地知識的公司，其還能夠回應市場發展與客戶需求。2019 年，Diodes 將慶祝其成立 60 週年，以及在 2017 年超過 10 億美元的營收門檻。作為一家在全球擁有 7,600 多名員工及多個製造廠的公司，Diodes 公司瞭解目前正在發生的變化。 憑藉其包括汽車、工業、消費性產品、通訊及運算等所有主要市場的均衡產品組合，您很難找到沒有採用 Diodes 元件的產品。 圖 2：Diodes 公司的產品組合 Diodes 致力於發展其產品組合、擴大其應用領域，並在封裝領域不斷創新，Diodes 計劃同時進行有機成長與透過收購成長，並在未來幾年將收入增加一倍以上，以迎接新的挑戰。 圖 3：電子元件製造商需要為更廣泛的市場提供更多選擇，同時滿足對優化解決方案的需求 連網汽車的出現推動了 ADAS、遠程資訊及資訊娛樂領域的創新，Diodes 於 2015 年透過策略性收購 Pericom 解決了此領域的問題。 另一個為多個行業帶來重大變化的技術是…

LDO 為嵌入式電子裝置提供參考指南

作者：資深技術行銷與計畫經理 朱文龍 我們每個人偶爾都需要發洩一下，但通常我們知道何時該適可而止；我們可以自我管理自己的行為，因為我們是負責任的成年人。另一方面，談論到孩子的行為時，他們通常可以有一、兩次犯錯的機會，因為這也是學習過程的一部分，這也許是一些成年人討厭自己身為大人的原因。 儘管嵌入式電子裝置有許多充滿巧思的設計，我們並不能說它們真的「學會」了如何自我調節自己的行為。我們的電路就像自己的孩子，它們在做某些事情時可能真的很聰明，然而在其他方面則仍然需要一些幫助。 那些會考驗我們自我調節自我行為能力的，通常是我們無法控制的因素，對電子電路而言也是如此。意想不到的東西才會造成問題，當我們談論到電源時，這一點也許再明顯不過了。 對於敏感的類比和數位電子裝置而言，電源的擾動可能會引起主要問題。之後，積體電路是在抽象層運作，它以相對於電源供應器的電壓位準代表「真實世界」的參數。如果電源供應器的動作開始不正確，而我們又沒有任何辦法可以調節它的話，整個系統的完整性就會出現問題。 減輕電源擾動的影響 儘管一個五歲的孩子在玩具店裡崩潰可能讓人非常尷尬，但通常不會造成任何長期持續性的損害。然而，當一部電子裝置突然決定它不想再控制那台大機器時，恐怕就不能這麼說了。在一個連網世界中，即使看起來似乎無關緊要的事情 (例如遺失了幾位元組的資料)，也有可能產生嚴重的後果。 那麼我們該怎樣保護自己的「孩子」不受未知事物所影響？這個問題讓父母和工程師在夜裡無法入眠。在宏觀層次，我們將可靠的電源供應視為理所當然，家庭和辦公室很少遭遇停電之苦，但如果真的發生了，我們有備援系統 (例如不斷電系統) 可以讓生活照常運行，至少短時間內是如此。 在微觀層次也是如此，只是其形式變成維持電容器和電池備用電源。但這些並不一定總是能保護敏感電路遭遇電源位準的突發、頻繁或持續的變化，這才是真正嚴重的問題。在這裡調節就必須介入了。 標準做法會在電源轉換階段實施調節，當中間匯流排和負載點等概念獲得接受後，在比較靠近使用點的地方實施調節，已經變得愈來愈常見和必要。即使如此，一些小型系統仍可倚賴繞行整個 PCB 電路板，將電源供應給許多裝置的單一調節電源線。當電晶體密度和 IC 容量增加時，會需要更多電力，通常是在活動爆發期 (很像五歲孩子需要更多關注，卻根本無暇顧及)。這些活動爆發期會對電源線產生嚴重的影響，造成壓降和瞬態，使得從同一條電源線供電的所有裝置操作全部中斷。 LDO 協助我們一同表現出色 真正的問題在於連接到電源匯流排的每一部裝置都有自己的需求，而且它們很少相互協調。例如，如果某個裝置知道自己即將進入一段活動高峰期，有 100 毫秒的時間需要增加 10% 的電力，它可以要求與電源相連的其他裝置進入低功率模式，或通知電源調節器增加可用的總功率。目前有一些研發朝這個方向在進行，然而對於大部分的零件而言，這種情況仍然是不可行的，因此開發人員改為求助於低壓差穩壓器 (或 LDO) 來提供解決方案。 LDO 針對可能遭遇擾動的電源線提供局部調節。LDO 通常只服務一個或少數幾個元件，將穩定的恆定電壓或電流提供給可變負載。負載的變化並不會造成電源電壓下降，因為 LDO 的輸入電壓和輸出電壓之間有足夠的空間，可以維持穩壓。LDO 通常是線性的，並完全整合於小型封裝內，這表示它們可以放在負載附近，並可大量使用，即使在小型 PCB 板上亦然。類似 AP7381 的裝置，其設計目的是為 USB 連接埠提供恆定電壓，例如當裝置開啟電源時，負載可能會接上及移除數次。在這種情況下，良好的電源電壓抑制比 (PSRR)…

如何避免在开发 LED 电源解决方案时选择困难

作者：LED 资深营销经理阮立飞 您是否会害怕和某些人一起吃晚餐，因为您恰巧知道当他们看着菜单时，实际上完全无法决定要点什么菜？尽管这可能让人很恼火，但请不要责备他们，因为他们可能正遭受心理学家 Barry Schwarz 所谓的「选择的吊诡」所苦。当我们面前有太多选择时，我们会不知所措，并开始怀疑自己的决定，也就是说，如果我们至少能选择一个的话。 菜单工程师 (是的，他们确实存在) 承认确实如此，实际上他们的改善之道是让菜单上的品项数降到极低，同时巧妙地诱导您选择高档次的选项。有一些商业诀窍会让我们这么做，例如使用负空间、将物品摆放在某个位置、将昂贵的商品与定价相对合理的商品并列，以及添加让人垂涎三尺的照片 (您喜欢的汉堡，在美好的一天)。 一些研究显示：如果您将两件相当的商品放在架子上，大部分的人会选择便宜的，然而如果您提供三件商品，他们会选择中等价位的选项。消费模式心理学是一口很深的井，有许多东西可以汲取，所含括的内容远远不止定价；它包罗万象，包括架子的高度、人工照明的亮度、环境温度和背景音乐等等。事实上，为了达成交易，可以利用所有感官；或许这正是在线购物愈来愈吸引人的原因。在潜意识中，显然我们知道在在线购物时不会受到这么多营销手法的干扰，然而这股潮流正无情地改变中。 那么面对难以抉择的情况时会如何妨碍我们开发电源解决方案呢？ 简而言之，有许多选项可供选择，对于任何不完全熟悉所有拓扑形态的工程师而言，这种提议可能令人生畏。对于任何需要电源转换与调节的特定应用，拓扑形态的选择都占有一席之地。虽然午餐要吃什么的决定可能会受变幻莫测的时尚所影响，选择正确的电源解决方案更有可能受限于法规，因为在目前几乎所有国家的环境政策中，电力的永续使用都是主要考虑。 LED 照明这项现代技术，为了符合世界各地的政府设定的目标，已经有了很长远的进展。虽然 LED 照明与传统形式的照明差别极大，但它们的电源需求相当明确。事实上，它们需要恒定的电流，所需的功率等级通常远低于现有的照明设备，这就是能达成高能量效率的原因。然而，如果电源转换解决方案没有优化，这些效率增益可能会损失，这就是让设计工程师感到忧虑的地方。要多少电力才足够？ 如果希望比白炽灯泡 (这并不困难) 更有效率，使用任何类型的转换和调节方式真的可行吗？ 答案当然是「否」。照明通常受到严格管理，当我们谈论制定 LED 照明设备的规格时，政府并没有天马行空，不切实际。有许许多多的标准、规格和指引文件讨论 LED 照明的效率、维护和使用寿命。任何设计灯具的人，都需要将正确的讯息量提供给打算使用该灯具的合约厂商，让他们也能符合规章和建筑法规。选择正确的电源解决方案是必要的。 有两个指标在整体效率中扮演重要角色，就是 THD (总谐波失真) 和 PFC (功率因子校正)，在这个领域中，正确的控制器可以提供可观的优势。以 AL1788 AC/DC 控制器为例，它使用外部 MOSFET，并使用一次侧调节 (PSR)，可支持准谐振模式下的波谷切换。它能提供的 PFC 超过 0.…

LDO 為忙亂的世界帶來穩定

作者：WenLong Zhu - SLL 事業部 這個世界有時或許看似非常忙亂，但穩定性對於敏感的電子裝置而言極為重要。想像一隻鴨子正在穿越池塘，牠在水面以上的部分看似平靜，但水面下的腳則有節奏地使勁划水。鴨子越用力地划水，就越快耗盡力氣而需要停下來。電子電路也是如此，當穩壓器為了維持穩定的電壓而更努力地運作時，將耗用更多電力。因此，關鍵在於使用能全程充分利用可用電力的穩壓器。 有越來越多的裝置利用電池電力運作，物聯網中就有許多這類裝置。雖然這看似將減少對於穩壓器的需求，但實際上並非如此，因為電池是不穩定的裝置。電池通常宣稱供應 1. 5V，但實際上會供應 1. 8V 一段時間，然後快速降低至大約 1.

創新的深溝製程讓功率轉換的效率提升

作者：二極體事業部總監 Timothy Chen 博士，Diodes Incorporated 電源與效率逐漸成為高電壓產品應用的代名詞。電源管理電路是由轉換階段的效率以及耗損能源的成本來衡量，因為損耗經常以熱能的形式出現，必須花費額外的成本來散熱。 幾乎所有應用都需要進行某種形式的電源管理或轉換，無論是交流轉直流、直流對直流，或在某些情況下是直流轉交流 (例如太陽能發電場)。在每個階段都有可能出現低能源效率的狀況，而電壓越高，損耗也越高。在許多情況下，降壓的電壓差可能會非常大，需要好幾個級數，每一級都會產生能源效率的損耗。 為了解決電源管理中的效率問題，半導體產業已聚焦於極低的電晶體層級。針對功率電晶體雙極採用 FET 技術之後，下一步就是發展出能提供更多優勢的製程。其發展成果就是溝槽 (Trench) 技術，後來在功率半導體中廣泛採用，取代了平面技術。相對於平面電晶體的「平坦」形式，溝槽技術採用「三維」的立體方式來製造電晶體。在邏輯等低電壓產品應用中，平面技術仍佔有主導地位，但如果是電源裝置應用，溝槽技術的效能在切換參數和電流處理方面優於前者。這主要是因為溝槽技術具備較低的導通電阻；這項功能在功率切換方面擁有許多優點。 除了開關電晶體之外，許多管理或轉換高電壓的應用也需要功率二極體。事實上，二極體能用來當作阻隔、反向保護和整流器裝置，因此成為所有離散半導體中很多功能的一種。在功率應用中所需二極體的範圍可能會很廣泛，因此，重點在於選用的產品要盡可能提供極高的工作效率。 新興應用領域的一個例子就是固態照明。由於本身效率佳，有越來越多 LEDs 燈用於取代鹵素或白熾燈泡，但 LED 燈實質上屬於二極體，因此只能以一個方向導電。當然，傳統燈具電路是透過交流電流運作，因此若要使用 LED 燈，就必須將供電源整流為半波。顯而易見的解決方案，就是使用整流二極體來改變負半週期的極性，不過，為了不犧牲使用 LED 燈的優點，必須使用能提供極佳效率的二極體。 Diodes 的 超級勢壘整流器 (Super Barrier Rectifier) 系列採用該公司專有的深溝 (Deep Trench) 製程，並發展成為能提供極低的低順向壓降 (僅 0.…

車內的連線能力正在提升駕駛體驗

作者：ASIC 連接 (Connect ASIC) 產品行銷經理 Jen Lee，Diodes Incorporated 從駕駛人的角度來看，長久以來，操作車輛所需的知識沒什麼改變，但整體的駕駛體驗卻產生了極大的變化。這清楚顯示了人們如何看待自己的車子；車輛不只是一種交通工具，而已經成為生活中不可或缺的一部分。 在 20 世紀末期，車子被人們當作家中的另一個房間，也就是在兩地間移動時可以放鬆的地方。到了 21 世紀，這種形象再次改變了；人們看待車子的角度，從舒適的「空房間」逐漸轉為互動式平台。 過去十年左右，我們看到了資訊與娛樂的結合創造出資訊娛樂，帶來先進駕駛輔助系統 (ADAS) 的興起及自駕車的未來展望。為了推動並促進這項發展，汽車製造商正在孕育連網車的概念。這不只能讓現有系統以更有效率的方式共同運作，也能夠連線至更大的網路，建立整個由車輛組成的基礎架構或適用於車輛的基礎架構。汽車現在常被稱為「新網際網路」，不只是因為所包含的資料量，也因為在使用各種廣泛的通訊協定來統籌多個連線時，所牽涉到的複雜度越來越高。 在短時間內，可預見車內連網系統產生的所有資料將即時串流到雲端，而資料量也不斷在增加。這項趨勢將同時開創車內與車外的新商機。 支援連網車所需的技術，將取決於散佈在車子周圍、更加強大的處理器，搭配多個高速介面。要在安全可靠的網路中相互連結，將需要包含 HD 攝影機的智慧感應器、安全系統、舒適度控制與診斷裝置。這項重大挑戰將會需要更廣泛的通訊解決方案，其中有些方案是專為車用環境開發的，例如：CAN、LIN、MOST 與 Flexray。其他包括乙太網路和 PCI Express 等的通訊方案也正遷移到汽車產業中；這些方案在連網車中都佔有一席之地。 在所有正在使用的通訊協定中，PCI Express® (PCIe®) 是具發展潛力的一種，這項技術有高頻寬和穩健的拓樸，能滿足連網車這種高頻寬的新型系統。不過，當越來越多的電子控制模組 (ECM) 加入 PCIe 介面時，這也會對主機能處理的 PCIe 介面數量帶來壓力…

在隨插即用的世界中提供連接埠的防護功能

作者：電源介面與音訊事業部總監 John Fang，Diodes Incorporated   我們生活在一個隨插即用的世界裡，似乎可以隨意連接電子裝置或中斷連接，無需擔心兩種裝置連接時是否會發生問題。當然，這是一個透過各種標準推動的世界；就是這些標準讓製造商做出的產品能在連接時共同運作。但這也是一個可能遭到濫用或無意間誤用的世界。 成功的一套標準，或許就是通用序列匯流排 (USB) 了。一開始是連接 PC 與周邊裝置的便利解決方案，現在已經發展成為能支援種類極為廣泛的產品，其中許多產品是透過 USB 連接埠來供電，而且經常無需使用 USB 匯流排的通訊功能。 當 PC 等電氣裝置同時做為周邊裝置的電源時，就會產生設計上的額外考量。設計人員需要思考的是，如何以安全可靠的方式為裝置本身及周邊裝置供電。由於現今 USB 連接埠十分普及，因此，在設計產品時利用各連接埠提供的 5V (可高至 5A) 電力已成為普遍做法。做為「熱插拔」技術，在連接裝置和中斷連接裝置之前，不需先行隔離 USB 連接埠的電源，這種便利性也助長了 USB 連接埠的流行。 雖然裝置都會有應符合的標準，但對於設計不良的產品來說，就算符合標準也無法提供適當的保護。只要具備正確接頭，任何裝置都能插入 USB 連接埠，而供電裝置可能因選擇了不良設計而受到影響。 USB 標準之所以簡單，部分原因在於，供電之前裝置間無需先交換資訊；也就是這項功能，讓燈光或風扇等裝置能透過 USB 連接埠運作。會這樣的原因非常簡單；如果在供電之前要先進行交握，周邊裝置中就必須備有另一個電源，才能支援裝置彼此進行通訊。這個需求的確有可能透過 NFC…

讓燈光以適當亮度保持開啟

By Allan Lin – LED Lighting Business Unit Director

The benefits of Solid-State Lighting (SSL) drive the continued replacement of more traditional incandescent and fluorescent lighting, and the reasons are clear. SSLs offer significant power savings and longer lifetimes; they can easily be four times more power efficient in terms of light output and last up to five times longer than incandescent lighting.