前言
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照明于我們而言至關重要。美國能源信息署(US Energy Information Administration)的一項估測證實了這一點:我們用于家居照明的耗電量(1290億千瓦,占總耗電量的9%)相當于用來洗滌和烘干衣物、使用電腦,以及做飯時的耗電量之和。
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然而,這些能源中的大部分都被浪費了。眾所周知,白熾燈泡的能效非常低,只有大約5%的輸出可以轉換為光能,其余則轉換為熱能。而發光二極管(LED)照明技術有著接近50%的能效,通過實施基于此項技術的更高效的解決方案,預計至2030年,照明耗電量有望減少約40%。
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智能LED照明是降低能耗的一種方式,并將照明供應和配置緊密地與辦公室,工廠和公共建筑中的中高功率應用的實際需求相匹配。
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LED價格的下跌是刺激其采用率的關鍵。與此同時,由于社會已經普遍認識到傳統照明一直以來的低效和浪費所帶來的環境影響,因此政府對照明待機功率和效率的規定也日益嚴格。
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與白熾燈照明相比,LED照明在使用較低功率和將輸出轉換為光能而非熱能方面帶來的是根本性的改善。然而,目前至關重要的是將固態照明技術與創新的驅動解決方案相結合,以符合法規的要求并提供有效的電源管理和調光等功能。
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LED照明市場
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建筑業的發展是推動LED照明發展的重要驅動力,根據 Research and Markets公司的研究表明,建筑業構成了LED照明市場的主要部分。修整改造同樣也是一個重要的驅動力,事實上,該研究公司認為直至2023年,修整改造將成為LED照明市場中增長最快的部分。
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室內照明(包括住宅、工廠、公共建筑和辦公室)是LED照明市場中收入最高的部分。但戶外照明將成為增長最快的,其中最大的驅動力是道路照明的改善,因為地方政府試圖提高能見度的同時能夠控制成本。
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圖1:LED照明正在全球范圍內快速增長
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據TrendForce(隸屬于 LEDinside)預計,2017年LED照明市場價值達到331億美元,LED照明的滲透率達到52%。根據LEDinside的數據,LED照明在歐洲整體照明市場的占比為23%,在全球所有地區中居首位。美國和中國分列第二、三位。亞太地區或許會由于大量的基礎設施項目有望成為增長最快的地區。
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節能照明的智能解決方案
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與只能連接市電電源的白熾燈泡不同,LED是低電壓設備,需要能夠提供恒定電壓(CV)或恒定電流(CC)的電源。這些電源對照明解決方案的整體效率具有實質性的影響,因此與LED本身一樣需要接受嚴格的審查,尤其是在備用電源方面。
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LED的很大一部分市場在于推進(或取代)傳統照明,同時LED的多功能性和相對較小的尺寸使它們能夠用于無法實施白熾燈解決方案的地方。但是,要想在這些狹小、緊湊的空間中安裝LED及相關電源,就需要高效、小巧的電源設計。
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LED面臨的一個挑戰是在完整的亮度范圍內提供調光功能,同時確保良好的光線質量。許多解決方案引致的“頻閃”可能會造成一些問題,尤其是在使用像機進行感測的環境中,例如工廠以及不久的路上的車載系統。
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不僅設計人員面臨著提供高能效、廣泛可調、小巧、無閃爍照明解決方案的挑戰,消費者和安裝人員也期望看到電源價格會有類似于LED價格那樣的下跌。
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25-100 W是LED照明解決方案最常見的功率之一。對此,常見的方法是使用兩級轉換,借助功率因數校正(PFC)級來初始降低并調節電源電壓,該功率因數校正(PFC)級向微控制器(MCU)提供恒定電壓和控制信號(包括調光控制)。第二級將經調節的電壓轉換成為LED提供電流,同時考慮來自MCU的任何調光要求。
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圖2:兩級轉換是中等功率照明解決方案中最常用的方法
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但是,為滿足現代LED照明這些相對復雜的要求,就需要創新的半導體控制解決方案。安森美半導體利用其在開發節能電源解決方案領域的知識,推出了兩個IC產品,使節能照明解決方案向前邁進了一大步,并滿足當今競爭激烈的市場需求。
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安森美半導體的FL7740(初級端調節和PFC)和FL7760(DC-DC降壓)通過受限的BOM,提供簡化的拓撲,并縮減了尺寸和成本。兩者一同使用時,可提供精確的CV / CC調節,并支持模擬和脈寬調制(PWM)調光。
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圖3:FL7740和FL7760是面向現代LED照明的完全可調光解決方案
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FL7740幾乎無需外部元件,且待機模式下的功耗低于0.15W,這是智能照明的關鍵規格,能夠輕松滿足能源之星(Energy Star)等法規的要求。
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FL7760提供了5%至100%的寬模擬調光范圍,這也使模擬調光技術首次成為固態照明設計師的可行之選。它也支持從0到100%的PWM調光,只是固有的頻閃和可聞噪聲問題導致效果不太理想 。然而,FL7760的獨一無二之處在于能夠將模擬和PWM調光無縫結合,以覆蓋0到100%范圍,而沒有頻閃或可聞噪聲,這可謂是巨大的進步。
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借助先進的半導體技術,使得基于LED的智能照明不僅切實可行,而且容易實現、效率更高、體積更小、成本更低。并且還有改善工作和生活環境的同時節省數百億千瓦時電量的潛力,而這一潛力將在不久的將來成為現實。
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史海拾趣
HP(Keysight)公司發展故事
故事一:初創時期的艱辛與突破
HP(惠普)的起源可以追溯到1939年,由威廉·惠普(William Hewlett)和戴維·歐文(David Packard)在美國加州的一個小車庫內創立。最初,他們專注于生產音頻振蕩器,這是一種用于測試音頻設備的設備。盡管條件簡陋,但憑借過人的技術和敏銳的市場洞察力,他們的產品很快獲得了市場的認可。這一成功為公司奠定了堅實的基礎,也為后續進入電子儀器和計算機領域鋪平了道路。
故事二:半導體技術的先驅
1940年,HP公司開發出了第一臺采用半導體技術的電子計算機,這在當時是一項革命性的成就。這臺計算機不僅能夠執行復雜的計算任務,還標志著HP在半導體技術領域的領先地位。這一突破不僅為公司贏得了業界的尊重,也為后續的微型計算機和個人計算機的發展奠定了基礎。
故事三:微型計算機市場的開拓者
1960年,HP公司再次引領行業潮流,開發出了世界上第一臺商用微型計算機。這臺計算機采用了更小的集成電路,比之前的計算機更加小巧、便宜且易于使用。這一創新不僅降低了計算機的門檻,使得更多人能夠接觸到計算機,也推動了計算機技術的普及和應用。HP在微型計算機市場的成功,進一步鞏固了其在電子行業的領導地位。
故事四:個人電腦市場的崛起
進入70年代,HP公司開始涉足個人電腦市場。1970年,HP發布了第一臺商業個人計算機(PC),這一舉措標志著公司正式進入了一個全新的業務領域。隨著個人電腦市場的迅速發展,HP不斷推出新產品,滿足消費者的多樣化需求。從早期的臺式機到后來的筆記本電腦,HP始終保持著技術領先優勢,為用戶帶來更加便捷、高效的計算體驗。
故事五:并購與多元化發展的戰略
在發展過程中,HP公司也通過并購等方式不斷拓展業務領域。2002年,HP以250億美元收購了康柏(Compaq),這是當時科技行業最大的一筆收購。這次并購不僅增強了HP在個人電腦市場的競爭力,也推動了公司在服務器、存儲設備等多個領域的發展。此外,HP還涉足軟件及服務等多個領域,成為一個多元化的科技巨頭。通過不斷并購和業務拓展,HP在全球科技行業的地位日益穩固。
請注意,雖然問題中提到了Keysight,但Keysight實際上是惠普在2014年從惠普科技公司(HP Inc.)分拆出來的一家獨立公司,專注于電子測量和測試解決方案。因此,上述故事主要圍繞HP(惠普)公司的發展歷史進行描述,并未直接涉及Keysight公司。
值得一提的是,Diodes Incorporated還榮獲了亞洲金選獎殊榮。公司的超高功率密度(UHPD)充電器解決方案在亞洲金選獎中獲得了金選節能系統功率半導體供貨商項目公司獎。這一獎項的獲得,不僅彰顯了公司在節能系統功率半導體產品領域的領先地位,也進一步提升了公司的品牌形象和市場競爭力。
以上五個故事概述了Diodes Incorporated公司在電子行業中發展起來的相關事實。通過這些故事,我們可以看到公司在技術創新、市場拓展、財務表現以及品牌建設等方面所取得的成就和進步。
隨著公司規模的擴大和產品線的增加,ETI開始注重品質管理。公司建立了一套完善的品質管理體系,從原材料采購到生產過程再到成品檢驗都嚴格把關。同時,ETI還積極推行精益生產、六西格瑪等先進管理方法,提高了生產效率和產品質量。這些措施使ETI的產品在市場上獲得了良好的口碑和信譽。
在電子行業的快速發展中,EICHHOFF公司始終保持著對技術創新的追求。XX年代,公司成功研發出了一款具有革命性意義的連接器產品,該產品憑借其獨特的設計和卓越的性能,迅速在市場上獲得了廣泛認可。這一創新不僅為EICHHOFF帶來了豐厚的利潤,也進一步鞏固了其在行業中的領先地位。
此后,EICHHOFF公司繼續加大研發投入,不斷推出具有競爭力的新產品。這些產品不僅在性能上有所提升,還在設計和功能上進行了創新,滿足了客戶日益增長的需求。
在2006年至2007年期間,A1 PROS的技術實力得到了業界的廣泛認可。韓國技術信用保證基金將A1 PROS評選為杰出技術公司,這是對A1 PROS在技術研發和創新方面所取得成就的肯定。同時,A1 PROS還被韓國工業銀行選定為家族企業,獲得了更多的資金支持和發展機會。
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