英飛凌創(chuàng)新解決方案助力家用電器實(shí)現(xiàn)節(jié)能

以下文章來(lái)源于英飛凌官微，作者英飛凌

對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，家是生活的中心：家不僅是每個(gè)人的避風(fēng)港，也是力量的源泉。在家中，我們享受悠閑時(shí)光，處理日常瑣事，與親人共度美好歲月。然而，當(dāng)我們?cè)诩抑惺褂眉译娺M(jìn)行供暖、制冷、烹飪或通信時(shí)，往往會(huì)消耗大量能源。

幸運(yùn)的是，這些家電背后有一位超級(jí)厲害的“幕后英雄”——英飛凌半導(dǎo)體！英飛凌的半導(dǎo)體解決方案涵蓋高效節(jié)能的芯片、傳感器、電機(jī)控制和互聯(lián)系統(tǒng)，是家用電器實(shí)現(xiàn)節(jié)能的核心推動(dòng)力。

家用熱泵：心有暖風(fēng)，無(wú)懼寒冬

熱泵興起

根據(jù)國(guó)際能源署數(shù)據(jù)，在各國(guó)政府全面實(shí)現(xiàn)能源和氣候承諾的情況下，熱泵已然成為全球最主要的低碳供暖方式之一。據(jù)國(guó)際能源署估算，到2030年，熱泵有可能讓全球二氧化碳（CO2）排放量至少減少5億噸，這相當(dāng)于如今歐洲所有汽車一年的二氧化碳排放量。根據(jù)國(guó)際能源署提出的到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放設(shè)想，到2030年，全球熱泵裝機(jī)數(shù)量將增至約6億套。

熱泵以高效率勝出

熱泵運(yùn)行不產(chǎn)生碳排放，不消耗燃?xì)?；壓縮泵運(yùn)行靠電力驅(qū)動(dòng)，理想情況下可以采用可再生能源電力。熱泵可以僅耗用1kW電力來(lái)運(yùn)行電機(jī)，以便從環(huán)境中提取能量，然后將多達(dá)3kW到6kW熱能轉(zhuǎn)移到建筑物中。正因如此，熱泵具有很高效率——簡(jiǎn)而言之：由于能量來(lái)自環(huán)境，熱泵消耗的電力比最終輸送的熱能少。結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，熱泵可以吸收由可再生能源產(chǎn)生的電力所帶來(lái)的波動(dòng)，從而利用風(fēng)光發(fā)電來(lái)滿足越來(lái)越大的用電需求。

熱泵工作原理

熱泵使用制冷劑循環(huán)，將存在于環(huán)境中的熱能（如空氣、水或大地中的熱能），轉(zhuǎn)移到建筑物中。比如，空氣源熱泵通過(guò)風(fēng)扇吸入外部空氣，由此向熱泵提供環(huán)境熱量。在熱泵中，外部空氣溫度導(dǎo)致制冷介質(zhì)蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)。然后，壓縮機(jī)對(duì)這些氣體進(jìn)行壓縮，使得氣體（制冷介質(zhì)）溫度升高。再在冷凝器中將高溫制冷劑氣體冷凝，釋放出熱量。在待供熱建筑物中，循環(huán)水用作加熱介質(zhì)。這些水吸收冷凝器中的制冷劑釋放出的熱量，并將熱量傳導(dǎo)至分配系統(tǒng)，用于供熱或儲(chǔ)存熱水。

簡(jiǎn)而言之，熱泵將環(huán)境中的熱能轉(zhuǎn)換為可供家居使用的能源形態(tài)。英飛凌半導(dǎo)體解決方案提供循環(huán)節(jié)能的智能住宅熱泵解決方案，為現(xiàn)代熱泵帶來(lái)了更多的智能和效率：利用我們最智能的電源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最高的效率水平和最小的外形尺寸。我們提供全面的單相和三相解決方案組合，涵蓋所有功率等級(jí)，讓您可以輕松為熱泵選擇最合適的解決方案。

智能空調(diào)：清風(fēng)徐來(lái)，你自盛開(kāi)

過(guò)去7年是有記錄以來(lái)最熱的7年，無(wú)怪乎人們對(duì)室內(nèi)制冷的需求迅猛增長(zhǎng)。2021年，制冷消耗的電力占建筑物最終耗電量的近16%（約等于20,000億度電）。這隱含著巨大的節(jié)能潛力，國(guó)際能源署署長(zhǎng)Fatih Birol表示：“空調(diào)需求與日俱增是當(dāng)前能源辯論中最關(guān)鍵的盲點(diǎn)之一?！备吣苄?biāo)準(zhǔn)可以減少對(duì)新建電廠的需求，從而減少排放并降低成本。

特別是智能空調(diào)系統(tǒng)可以充分利用這些優(yōu)勢(shì)，通過(guò)有的放矢進(jìn)行制冷來(lái)降低能耗并提高舒適度。為了根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)節(jié)性能，這些設(shè)備能夠“看見(jiàn)”、“聽(tīng)見(jiàn)”和“感覺(jué)”周圍環(huán)境。傳感器和控制器能夠識(shí)別出房間內(nèi)人員的數(shù)量和位置。利用這些信息，空調(diào)會(huì)改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和擺動(dòng)范圍。智能系統(tǒng)還可以測(cè)量溫度、二氧化碳濃度和空氣質(zhì)量，以便決定何時(shí)注入新鮮涼爽的空氣，為實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)能做出貢獻(xiàn)。

英飛凌提供全套空調(diào)系統(tǒng)組件，種類齊全，滿足各類高水平性能及效率要求。如電機(jī)變頻產(chǎn)品可改善系統(tǒng)的噪聲、振動(dòng)和使用壽命情況，同時(shí)還可顯著節(jié)能。英飛凌的室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)組件易于集成，外形小巧纖薄，封裝設(shè)計(jì)緊湊，功率密度高，從而可實(shí)現(xiàn)卓越的可靠性與能效，讓您的產(chǎn)品脫穎而出。

智能冰箱：持久新鮮，靜心陪伴

冰箱持續(xù)工作發(fā)出的聲音已經(jīng)是過(guò)去的事。以前的電機(jī)只能簡(jiǎn)單地開(kāi)啟或關(guān)閉，或者保持全天運(yùn)行，這導(dǎo)致了巨大的能耗和噪音?，F(xiàn)代冰箱實(shí)現(xiàn)了智能聯(lián)網(wǎng)，冰箱電機(jī)由功率芯片、傳感器和微控制器等控制（換句話說(shuō)：采用了變頻技術(shù)）。這些組件給電機(jī)帶來(lái)了令人愉快的變化，電機(jī)運(yùn)行更安靜、更節(jié)能，電機(jī)尺寸也變得更小。采用變頻技術(shù)的設(shè)備可以僅根據(jù)實(shí)際需要來(lái)消耗電力。這比一整天頻繁開(kāi)關(guān)電機(jī)要節(jié)能得多。

原理很簡(jiǎn)單：通過(guò)不斷收集溫度、濕度和電機(jī)轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，傳感器可以幫助家用電器更高效地運(yùn)行。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，微型計(jì)算機(jī)或微控制器可以計(jì)算出必要的控制指令，以降低冰箱能耗。功率芯片執(zhí)行這些指令，以使電機(jī)達(dá)到最優(yōu)轉(zhuǎn)速，并使冰箱保持恒溫。這樣一來(lái)，就可以根據(jù)當(dāng)前需求來(lái)調(diào)節(jié)制冷，因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速是根據(jù)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)的。

英飛凌為變頻冰箱壓縮機(jī)提供全面的產(chǎn)品組合。無(wú)論是實(shí)現(xiàn)最高級(jí)別的集成，還是達(dá)到最佳性價(jià)比的目標(biāo)， 英飛凌半導(dǎo)體都可以無(wú)縫對(duì)接，協(xié)同工作，助您輕松創(chuàng)造能耗低、體積小、運(yùn)行更平穩(wěn)的系統(tǒng)。英飛凌實(shí)現(xiàn)了緊湊、堅(jiān)固可靠的系統(tǒng)，具有更低的功耗和現(xiàn)代化的觸摸用戶界面。此外，越來(lái)越智能化和互聯(lián)化的現(xiàn)代冰箱，還可以向通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制冰箱操作的用戶發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)響應(yīng)用戶的需求。同時(shí)，制造商還可以遠(yuǎn)程分析冰箱，并給出預(yù)知性維護(hù)建議。在這個(gè)過(guò)程中，英飛凌的系統(tǒng)解決方案能提供安全的數(shù)據(jù)采集、控制和設(shè)備連接功能。通過(guò)智能電源設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)最高的設(shè)備效率、最小的外形尺寸，并改善您的碳足跡（二氧化碳排放量）。

充電器和適配器：快充一步，生活加速

冷卻

這是一項(xiàng)無(wú)形的，但至關(guān)重要的任務(wù)。充電器負(fù)責(zé)用“正確”的電流和電壓為智能手機(jī)、平板電腦和其他設(shè)備供電。這意味著它要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將230V（美國(guó)為110V）初始電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備可以使用的低電壓，如5V。否則，就無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電，甚至可能損壞設(shè)備。然而，在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，會(huì)發(fā)生能量損耗。我們可以感覺(jué)到損耗的存在：充電器會(huì)變熱，甚至變燙，這取決于電子系統(tǒng)的組件和質(zhì)量。

節(jié)能：總量降低

設(shè)備內(nèi)部先進(jìn)的微電子技術(shù)可以顯著減少這種廢熱。在這方面，半導(dǎo)體技術(shù)氮化鎵（GaN）的特性極為適合：這些晶體管元件能夠在電壓轉(zhuǎn)換器中實(shí)現(xiàn)更高開(kāi)關(guān)頻率，同時(shí)保持很低損耗。簡(jiǎn)而言之：GaN半導(dǎo)體可以幫助設(shè)備實(shí)現(xiàn)非同凡響的節(jié)能效果。

節(jié)省用料，減少電子垃圾

減少熱量的產(chǎn)生很重要，與此同時(shí)，也需要功能強(qiáng)大而又便捷的設(shè)備。氮化鎵也可以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，可以在不降低性能的情況下縮小設(shè)備尺寸。反過(guò)來(lái)，原樣大小的充電器，可以在不影響充電時(shí)間的情況下對(duì)更多設(shè)備進(jìn)行充電。從技術(shù)上講，GaN半導(dǎo)體能夠?qū)崿F(xiàn)更高“功率密度”。因此，英飛凌的GaN技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)多種不同的環(huán)境效益：節(jié)省材料和資源，降低運(yùn)輸工作量，以及減少電子垃圾。

USB-C綠色行動(dòng)

歐盟的一項(xiàng)重要的新規(guī)定將于2024年12月生效：智能手機(jī)、平板電腦和頭戴式耳機(jī)必須配備USB-C端口，這主要是出于可持續(xù)發(fā)展的原因。之后，其他類型的設(shè)備也將跟進(jìn)。在不久的將來(lái)，僅需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)連接器即可向各種電子設(shè)備供電：這也意味著大大減少充電器數(shù)量，從而減少電子垃圾。英飛凌提供的半導(dǎo)體，包括GaN功率級(jí)和晶體管，正在推動(dòng)這項(xiàng)新技術(shù)：它們可助力實(shí)現(xiàn)高效快速充電。

各式各樣的創(chuàng)新解決方案可用于打造環(huán)保智能家庭，在家居環(huán)境中實(shí)現(xiàn)節(jié)能，幫助減少二氧化碳排放。功率半導(dǎo)體、微控制器、互聯(lián)解決方案以及不同類型的傳感器可以在大幅降低能耗的同時(shí)，為住戶提升居家舒適度和幸福感。

碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶技術(shù)在這方面扮演著特殊角色，因?yàn)樗鼈兛蓪⒛苄嵘叫碌母叨?。憑借更高功率密度和更小巧的外形，它們是家用電器、光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能解決方案等實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。