【氮化鎵技術的來臨－實現未來與應材的承諾】
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你有沒有發現🤔
💡 智慧型手機的電池容量越來越大，充電速度卻更快！
💡 傳統的車用鉛酸電池，充電 7.5 小時只能行駛約 120 公里，但特斯拉的 Model 3 ，充電 35 分鐘就能行駛 499 公里！
💡 現今 700 多萬個數據中心的總消耗功率，相當於在 2019 年全球用電量所佔比例約 2%，所產生的二氧化碳排放量，幾乎等於全球航空業的二氧化碳排放量。
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與前兩代的半導體材料矽（Si）和砷化鎵（GaAs）相比，第三代的碳化矽（SiC）或氮化鎵（GaN）滿足了體積小、功率高、損耗少等要求，讓這些裝置近幾年在功能上突飛猛進，隨著氮化鎵技術的普遍應用，依據系統需求採用不同技術與材料的趨勢更加明確。
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應材鑽研材料工程協助客戶實現未來的同時，
也致力履行對環境、社會及公司治理 (ESG) 的承諾，
提升晶片製造的節能效率，打造更加永續公正的供應鏈。
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應材市場策略推廣總監 Llewellyn Vaughan-Edmunds
也分享了為生產氮化鎵裝置的縝密考量：
　　　　
　「 製造 GaN 元件的每個程序都必須非常精準，
　 才可以讓元件發揮最佳性能和可靠性。 」
　　
製造GaN 元件，都考驗著MOCVD, Etch, CVD, PVD及電鍍等關鍵製程的要求。
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👇來看專家更詳細的見解 👇
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https://www.appliedmaterials.com/zh-hant/nanochip/nanochip-fab-solutions/july-2020/gan-technology-is-coming-of-age-as-power-consumption-grows

電池常見術語解釋
Absorbent Glass Mat (AGM)：吸收性玻璃纖維
富有微小孔洞的玻璃纖維材質墊片，用來吸收電解液，無硫酸分層的影響，採大面積緊密結構以提高隔板及極板的接觸壓力，降低電池內阻及提高充放電性能，此為AGM電池的主要特色及名稱由來

Acid Stratification：硫酸分層
傳統加水式鉛酸電池充電時，會產生密度比水高的硫酸，因為重力作用而下沉到分電池槽底部，密度較低的水則上升到分電池槽頂部。當電解液密度不均時，會影響電池放電能力及容量

Active Material：活性材料
鉛酸電池正極極板的活性材料是二氧化鉛(PbO2)，負極極板的活性材料是海綿狀金屬鉛(Pb)，當充/放電進行時，會依照此化學式與電解質中的硫酸(H2SO4)進行反應：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

Ampere(Amp、A)：安培
電路中電子流/電流量測的單位

Ampere-Hours, Ah：安培小時/安時
電量的單位，每1安培提供/消耗1小時則為1安培小時/安時，例如一個電池可提供連續20小時的5安培電流，就是5*20=100安培小時/安時

Capacity：容量
一個完全充電的電池在固定時間(小時)內以固定電流(安培)輸出固定電量(安培小時)的能力

Cell：分電池
由正極板、隔板、負極板、電解質所組成，多個分電池可組成整個電池，一個12V鉛酸電池內有6個分電池

Cold Cranking Ampere(CCA)：冷啟動電流
鉛酸電池在華氏零度/攝氏零下17.8度時可提供30秒且每個分電池至少維持1.2V輸出下的最大電流值，對於處在寒冷/雪地中的機動車輛，啟動電池CCA是重要的參數

Cycle：循環
二次電池中，完整一次放電加上一次充電，稱作一次循環

Deep Discharge：深度放電
用小電流將電池完全放電的狀態，使電池電壓降到最終放電電壓以下

Electrolyte：電解質/電解液
鉛酸電池中，電解質/電解液是水稀釋的硫酸，為電池充放電化學反應提供水和硫酸鹽

Fading：衰退
使用一段時間後長期的容量損失

Final discharging voltage：放電截止電壓
電池放電的最低容許電壓值，若放電到低於該截止電壓(深度放電)會損害電池

High Current Charging：大電流充電
充電電流倍率大於1C(1Ah電池的1C就是1A)

High Current Discharging：大電流放電
放電電流倍率大於5C

Enhanced Flooded Battery(EFB)：增強型富液電池
相較於傳統鉛酸電池，同為富液式設計的EFB電池採用強化的正負極板，使其較傳統鉛酸電池有更深的放電深度，更大的電流充放電能力，更好的循環壽命，適合於採用ISS及充電制御系統的車輛上

Idle Stop/Start(ISS)：怠速熄火啟停
為了減少汽車於怠速下暫停的燃油消耗及污染排放，具備ISS的車種偵測到車輛停止並踩著刹車時，燃油引擎會自動熄火，起步時輕踏油門會自動啟動引擎，因為熄火時車上電裝品會消耗電池電能，啟動時電池要提供大電流發動引擎，所以對電池考驗比較嚴苛

GEL Battery：膠體電池
內部採用凝膠狀稀硫酸電解質包覆正負極板，與AGM同樣為貧液式設計，並透過凝膠內的微小縫隙來完成負極氣體吸收，使電池結構可以密封

Effective Inner Resistance：等效電池內阻
電池中抵抗電流流動的可測量電阻值，會表現在與放電電流大小成比例的輸出電壓壓降上。該值取決於電池構造、充電狀態、溫度和電池使用年限

Lead-Calcium Alloy：鉛鈣合金
用於免維護貧液式鉛酸電池(AGM/GEL)負極極板的網狀鉛合金，其鈣含量約在0.08-0.1%，鉛鈣合金極板可提高氣體回收能力，降低失水速度

Low Current Charging：低電流充電
充電電流僅略高於補償自放電損耗的電流值

Low Current Discharging：低電流放電
放電電流低於0.1 C

Maintenance-Free battery：免維護電池
把電解質/電解液固定在吸收性玻璃纖維(AGM)或凝膠(GEL)中的鉛酸電池，電池密封並配有洩壓閥門，又被稱為密閉閥控式鉛酸電池Sealed Valve Regulated Lead-Acid(VRLA)

Rated Capacity：額定容量
在規定電流/溫度的放電條件，電池可放出的Ah容量

Self-Discharging：自放電
自放電是沒有連接負載下，電池電極上與溫度有關的永久性化學反應過程，仍會使電池電量緩慢降低

Short Circuit：短路
電氣設備或配線中的非預期電流旁路，旁路電阻通常來說很低，因此會導致大電流流動。在電池中，分電池短路可能會造成該分電池永久放電並使整個電池故障

State of Charge (SOC)：充電狀態
檢測電池當下電壓，相較於充飽狀態的充電百分比

State of Health (SOH)：健康狀態
檢測電池，相較於同規格全新電池的健康百分比，需要較為詳細的檢測項目及步驟

Thermal Runaway：熱失控
電池充放電過程中，因高環境溫度或電壓/電流增大導致內部化學反應加速，加速的化學反應產生更多熱量使電池整體溫度上升，上升的溫度又使內部反應更快而產生更多熱量，熱量因累積性疊加作用而使電池損壞
密封式鉛酸電池因密封加上貧液式結構，電池充放電中熱量發散更不易，使用時需特別注意溫度狀況

Venting Valve：排氣閥
密封式電池(AGM/GEL電池)上的安全排氣閥平時防止外部空氣進入，在過壓情況下會打開排出氣體，並在內部恢復正常壓力時自動關閉

Voltage Dip：電壓驟降
當使用大電流放電(例如啟動引擎)時，電池電壓瞬間下降的情形

Voltage Drop：壓降
當電流流過電路內電阻較大的部分，就會發生壓降

Watt(W)：瓦特
電功率的測量單位。瓦特=安培x伏特

Watt-Hour(Wh)：瓦特-小時(瓦時)
一定功率使用一段時間的測量單位。1瓦時=1瓦特功率連續使用1小時(1Wh=1W x 1h)，1kWh=1瓩時=1度

新品報到:3.2A、35VIN/35VOUT 同步單晶支援多種化學電池 PowerPath 管理器/充電器 具備數位 I2C 遙測和 MPPT 操作功能

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣佈推出 Power by Linear™ LTC4162，該元件為一款高度整合的高電壓支援多種化學組成的同步單晶降壓型電池充電器和 PowerPath™ 管理器，內建遙測功能，並提供最大功率點追蹤 (MPPT) 選項。LTC4162 可對牆式電源轉接器、背板和太陽能電池板等多種輸入源進行高效功率傳送，為鋰離子 / 鋰聚合物、磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 或鉛酸電池組充電，並對高達 35V 的系統負載供電。該元件提供先進的系統監控和電源路徑 (PowerPath) 管理，以及電池健康狀況監測功能。當主微控制器需要存取 LTC4162 最先進的功能時，可以選擇使用 I2C 埠。該產品的主要充電功能可利用接腳搭接配置和電阻器設定。這款元件提供精準的 ±5% 充電電流調節 (高達 3.2A)、±0.75% 充電電壓調節、以及操作在 4.5V 至 35V 的輸入電壓範圍。其應用包括可攜式醫療儀器、為 1 至 5 個設備提供 USB 功率傳輸、軍用設備、工業手持設備和堅固耐用的筆記型電腦 / 平板電腦。

• 查看 LTC4162 產品頁面、下載資料手冊、訂購樣品和評估板請參閱以下網址：www.analog.com/LTC4162

LTC4162 內含一個精準的 16 位元類比數位轉換器 (ADC)，可依照指令連續監控多個系統參數，包括輸入電壓、輸入電流、電池電壓、電池電流、輸出電壓、電池溫度、晶片溫度和電池串聯電阻 (BSR)。所有系統參數都可透過單一雙線 I2C 介面監控，而可設定和可遮罩的警示則能確保只有關鍵的資訊才會提出中斷。該元件可採用最大功率點追蹤演算法對輸入欠壓控制迴路進行全域掃描，並選擇一個工作點，從太陽能電池板和其他電阻源汲取最大的功率。LTC4162 的 PowerPath 拓撲使輸出電壓與電池分離，因而使可攜式產品能夠在電池電壓極低的情況下採用充電源立即啟動。
LTC4162 的晶片內充電配置針對多種電池化學組成進行了優化，包括鋰離子 / 鋰聚合物、LiFePO4 和鉛酸電池。充電電壓和充電電流均可根據電池溫度自動調節，以遵循 JEITA 規範或客製化設定。

LTC4162 採用 28 接腳、4mm x 5mm 外露焊墊 QFN 封裝，具有卓越的熱性能。E 等級和 I 等級元件可操作於 –40C 至 125C 溫度範圍。所有元件版本均可現貨供應。欲瞭解更多資訊，請參閱： www.analog.com/LTC4162。

特性概要：LTC4162

• 具終止功能的多化學組成電池充電器 (鋰離子 / 鋰聚合物、LiFePO4 和鉛酸電池)
• 寬廣充電輸入電壓範圍：4.5V 至 35V
• 高效率同步操作
• 16 位元數位遙測系統用於監視 VBAT、IBAT、RBAT、TBAT、TDIE、VIN、IIN、VOUT
• 輸入欠壓充電電流限制迴路
• 針對太陽能電池板輸入的最大功率點追蹤 (MPPT)
• 輸入電流限制功能優先考慮系統負載輸出
• 低損耗 PowerPath 管理器
• 可在電池電量耗盡或無電池的情況下達到即時啟動運作
• JEITA 和鉛酸電池連續溫度控制下充電
• 耐熱性能增強型 28 接腳 4mm x 5mm QFN 封裝

電動自行車挾著免駕照使用便利之姿，在路上的能見度越來越高，電動自行車所使用的電池種類對性能與使用有著莫大的影響，究竟甚麼樣的電池才是最適合電動自行車，甚麼樣的電池才是最貼近使用者的，就讓邢男來剖析電池的種類與差異吧！

#可愛馬 #電動自行車 #鋰電池 #鉛酸電池
主持人：邢男 邢雨龍
攝影剪輯：楊子見
車輛提供：可愛馬電動自行車
可愛馬電行車 官網 http://lokovei.com.tw/
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