拍拍屁股，走人？

應邀談一個合作計畫，簡報之後，邀我對談的大老闆說：「我們這一代得天獨厚，不可以拍拍屁股就走人。」我深以為然！

這位老闆在1980年代從板卡類起家，除了台灣之外，也在加州長住過一段時間。他說，當年有人發現把電源供應器、主機板、繪圖卡拆開來也可以出售給DIY的通路商或系統整合業者。而相較於Honeywell等大電腦系統的幾家業者，IBM幫台商開了個小門，只要付了授權費就可以組裝、銷售，一時之間，台商風起雲湧，前仆後繼的參與個人電腦工業，也造就了台灣的傳奇。我們比較厲害嗎？沒有，「國運」如此，我們躬逢其盛而已！

話鋒一轉，他說，下一代沒這個運氣了。手機產業的生態系在大陸，IC設計產業無法在自家熟悉的場域與客戶對話。貧富差距越來越大，各國皆然，但台灣人口密度高，虛實並進的商業模式最適合台灣，也對庶民經濟更有價值。

我們都認為「物聯網」、「智慧醫療」，甚至「中美貿易大戰」，既有危機，也有轉機，關鍵在於正確的戰略，以及對於產業生態環境的充分瞭解。他呼籲政府要重視經濟，不能只有興趣，沒有決心！我也呼應他，沒有好的「經濟政策」，選舉只聽到一連串的謊言而已！

#電源設計 #絕緣柵雙極電晶體IGBT #金氧半場效電晶體MOSFET #開關損耗Switch Loss #傳導損耗Conduction Loss #相差損耗Phase-difference Loss #功率因數修正PFC #總諧波失真THD #氮化鎵GaN #超接面super-junction #AirFuel無線充電

【「控制器」是智能電源設計的關鍵】

如何實現智能環保的電源設計？從「提升電源轉換效率」著手、以降低開關損耗 (Switch Loss) 以及因阻抗而生的傳導損耗 (Conduction Loss) 是有效方式。在一般電源供應器將交流電的電壓轉成高壓直流電源的過程中，會因電壓與電流波形相位不一致而導致「相差損耗」(Phase-difference Loss)；若功率因數太低，就會浪費電力。

在此狀況下需要進行功率因數修正 (PFC)。因此，IEC 法規明訂電源供應器大於 75W、照明大於 25W 者，須加裝 PFC 裝置，儘量減少電壓與電流之間的相位差，以提高功率因數與降低電流諧波失真，歐美現已普遍奉行此規定。功率因數 (Power Factor, PF) 與總諧波失真 (Total Harmonic Distortion, THD)，是判斷 PFC 控制器效能的主要指標。

PFC 有主動式和被動式兩種：前者是由電感、金氧半場效電晶體 (MOSFET)、二極體 (Diodes)、電容以及控制 IC 等元件所構成，功率因數可達 0.9 以上，轉換效率較高；後者是以電感元件補償輸入電壓與電流之間的相位差，功率因數僅 0.7 ～ 0.8，但結構簡單、成本低是其優點。PFC 的操作模式又可基於功率等級，分為連續、非連續與臨界導通等三種模式：非連續與臨界導通模式適用小於 300W 的應用，連續模式則適用於 300W 以上的高功率。

當系統處於全載時最須留意的是傳導損耗；要降低 PFC 的傳導損耗，除了降低峰值電流外，還可透過採用低導通 RDS(ON) 電阻值之 MOSFET 達成目的；訴求低功耗的輕載或無載，高頻率開關所產生的切換損耗則是致命傷，可經由 PFC 控制器在輕載時降低切換頻率來實現。若再輔以突波模式 (Burst Mode)、優化待機／休眠／喚醒機制，就能打造最省電的系統。因此，電源設計是否夠智能省電達到低功耗高效率的要求，關鍵就在控制器。

以物聯網 (IoT) 應用為例，「系統及平台主機須永遠不斷線」(always- on)，是節能系統設計最大的挑戰所在。為降低待機狀態的功耗，「智能被動感測」元件是較建議的解決方案；它是類似 e-tag 的被動感測器，平時全然不須耗電，僅在需要時才讀取數據即可。然而，其它感測元件如光學／影像等此類 CMOS 感測器，卻必須「常保清醒」，否則就失去監控的意義；與此同時，運作需不需要採用電池？也是一個重要考量。

此外，要提高電源供應效率及降低損耗，輕載或無載狀態下的「降低損耗」極為關鍵，而「良率」 仍是氮化鎵 (GaN) 大量商用化的門檻；所幸，「超接面」(super- junction) 製程對加速普及貢獻良多。隨著技術的成熟、密度及效率的進步，GaN 市場可望在 2020 年來到價格甜蜜點。至於漸受矚目的無線充電，一開始就採磁共振及電源管理演算法 (PMA) 充電的 AirFuel，其無線通訊功能並非內建在功率模組中，可借助嵌入式調諧器 (tuning) 解決「倍頻」諧波的問題。

延伸閱讀：
《得 Fairchild 一甲子功力灌頂，安森美半導體電源轉換底氣足》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0615/35752.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

#安森美半導體ON Semiconductor #快捷半導體Fairchild

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#量測 #示波器 #波形產生器 #電源供應器 #頻率響應測試 #嵌入式系統 #汽車串列匯流排 #新創Startup #自造者Maker

【示波器＋波形產生器＋電源供應器，500 美元一次獲得！】

示波器、波形產生器與電源供應器，可謂電子工程的「量測三寶」，整套採購下來費用並不低；對新創或教學單位來說，可能是不小的負擔。量測廠商看到此一需求缺口，祭出「高規低價」的經濟型示波器以拓展新客群，可針對廣泛的嵌入式和汽車串列匯流排應用進行解碼和分析，包括 I2C、SPI、UART / RS232、CAN 和 LIN，讓人眼睛一亮的是：售價從 500 美元起跳、甚至比一支智慧型手機更親民！

量測功能涵蓋示波器、數位電壓表 (經註冊免費獲得) 和頻率計等 24 個典型示波器量測功能，可快速分析訊號並確定相關參數；閘控快速傅立葉轉換 (FFT) 函數可提供額外的訊號分析，用戶可在單一螢幕上將時域和頻域做關聯性比對，波罩限制測試還可協助檢測訊號錯誤。同系列較高階的機型，還內建可換算頻率的 WaveGen 函數產生器和頻率響應分析儀，方便理解「波特圖」基本原理。

FFT 功能可發現串擾或因放大器非線性所引發的類比訊號失真問題，讓工程師得以細察隨機／偶發突波及異常訊號。除了波特圖和波形更新率優勢外，頻寬、採樣率和儲存深度是選擇數位示波器常用的評估指標，因為將關係到可觀測的最高頻率、繪圖精細度，以及連續採集和儲存能力。以「簡單」為訴求，該系列內建 11 種演示訊號供參酌，且允許關閉「自動量測模式」，讓使用者有更多操作選擇和嘗試型態，適用於教育訓練、生產測試或自造者。

基於成本與技術考量，「頻率響應測試」通常不在經濟型示波器的標配之列，但此款新問市的「六合一整合儀器」卻罕見大手筆將其納入。透過 20Hz～20 MHz 大範圍增益與相位曲線自動掃瞄，可從波特圖看出在不同頻率條件下的系統增益大小、相位及變化趨勢；之所以能實現這個超級任務，是拜高效能元件和專業軟體分析能力所賜，可在類比通道上執行加、減、乘、除等濾波器運算功能。此外，它還免費標配兩支可切換衰減比的探棒，再為用戶省下一筆採購費用。

延伸閱讀：
《向下滲透！Keysight 進軍「經濟型示波器」市場》
http://compotechasia.com/a/celue___/2017/0425/35227.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

#是德科技Keysight #InfiniVision 1000 X #EDUX1002G #DSOX1102G #MegaZoom

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