如何才能有效降低空調能耗?

2019-06-13 11:20:54 Westpac Electronics

如何才能有效降低空調能耗?

《經濟學人》雜志上有一篇文章"How to make air conditioning more sustainable"闡述了一個這樣的事實:當今世界最有效的減少溫室氣體排放的方式就是將空調能耗大幅降低。眾所周知,雖然空調的運行原理與冰箱很相似,但是由于空調需要降溫的面積遠大于冰箱,因此空調有著驚人的耗電量。

那么如何才能有效降低空調能耗呢?根據WiseGeek網站數據,2000年制造的空調相比于1970年代空調能耗降低了30%-50%,其中1981年日本東芝公司率先將變頻技術應用到空調上起到了決定性的作用。變頻空調是在常規空調的結構上增加了一個變頻器,作為用來控制和調整壓縮機轉速的控制系統,使之始終處于最佳的轉速狀態,從而提高能效比。

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用于變頻空調的IPM應用示例

實現變頻技術節能降耗的核心部件,就是變頻控制器,更確切的說是控制電機制冷/加熱的MCU(微控制單元)和控制壓縮機與電機轉速的IPM(智能功率模塊),兩者都是半導體器件。目前,IPM中的關鍵器件IGBT主要由三菱電機、安森美、英飛凌與富士電機等4家企業寡頭壟斷,而MCU則主要由瑞薩、東芝、NEC、德州儀器等企業提供。

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典型變頻器IPM將多種元器件封裝為模塊(圖自:安森美半導體)

中國目前專注做家電MCU的廠商不少,可以在一定程度上滿足國內空調廠商的MCU需求,對外依存度在持續降低,但仍無法全面取代上述巨頭。至于IPM/IGBT領域,國內功率半導體器件就基本上沒多少廠家做了,盡管當已經能夠將IGBT封裝成IPM,但是在基本的IGBT環節還是嚴重地受制于人。相信這部分應該是進口的主要部分。

IGBT是能源轉換與傳輸的核心器件,是現在目前功率電子器件里技術最先進的產品,被稱為電力電子裝置的“CPU” 。采用IGBT進行功率變換,能夠提高用電效率和質量,具有高效節能和綠色環保的特點,是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。然而在中高端MOSFET及IGBT主流器件市場上,90%依賴進口,基本被國外歐美、日本企業壟斷。

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Fuji富士家用變頻空調用小型IPM模塊



Fuji富士家用變頻空調用小型IPM模塊



    Fuji富士家用變頻空調用小型IPM模塊


    1P,1.5P家用變頻空調:

    6MBP15VSC060-50 

    6MBP15XSF060-50

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    2P,2.5P家用變頻空調:

    6MBP20VSC060-50  

    6MBP20XSF060-50

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    圖片關鍵詞6MBP20VSC060-50.PDF

    圖片關鍵詞6MBP20XSF060-50.PDF


    3P家用變頻空調:


    6MBP30VSC060-50  


    6MBP30XSF060-50


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    圖片關鍵詞6MBP30VSC060-50.PDF

    圖片關鍵詞6MBP30XSF060-50.PDF

    3P-4P家用變頻空調/輕商系列空調: 

    6MBP35XSF060-50

    對應規格書下載:

    圖片關鍵詞6MBP35XSF060-50.PDF



     

    ?IPM (智能功率模塊) 

    ?集成了3 相IGBT逆變橋及驅動和保護功能 

    ?“節能” 特征  

    ? 更低的飽和壓降和更低的關斷損耗的IGBT 

    (基于第6代V系列IGBT芯片技術) 

    ?更低的VF, trr 及低噪音FWD 

    ? 內置驅動IC & 自舉二極管 

    ? HVIC & LVIC的邏輯電路用30V運行 

    ?輸入端子內置27V ESD保護鉗位二極管.  

    ?輸入界面接口 : 3V, 5V (高電平觸發) 

    ? UVLO, SC,OH or LT (溫度傳感器輸出) 

    ?內置帶串聯阻抗的自舉二極管 

    ?可以用單個電源供給驅動 

    ?完全絕緣的小型雙排封裝 

    ?超小尺寸 : 43 * 26 * t=3.7 mm 

    ?耐高絕緣電壓 >1.5kV 

    ?高熱傳導率 IMS : 15?C/W 

    ?符合UL508C標準表36.3. 

    ? UL1557 認證產品

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