“中国50%以上的电能被用于驱动电机运转，电机的应用场合包括工业设备和家电，如机床、冷库、冰箱、洗衣机和空调等。因此，为规模巨大的电机驱动市场提供高效率、低成本的节能控制方案已成为一项重大的工程挑战，也意味着空前的市场机遇。”美国国际整流器公司(IR)首席执行官Alex Lidow博士在多个会议中提出了这样的观点，“未来的20年中，亚洲发展中国家的用电量将位居全球前列，中国也将成为亚洲第一大电力消耗国。因此，功率电子技术在未来发展中将会扮演重要角色。电机调速技术和节能电机的使用，可以为中国节省10%的能源。” 　　

　　以技术促进节能

　　中国国家发改委已经颁布了《能源效率标识管理办法》，规定自2005年3月1日起，一些节能潜力大、使用面广的国产、进口电器产品都将被贴上经过统一认证的能效等级标志。有关数据显示，到2010年，能源效率标识在空调器和冰箱上的有效实施，可以累计为中国节电约180亿度；到2020年，可以累计节电约870亿度。

　　针对节能电子产品日益强烈的需求，半导体公司都在不断提出新的解决方案。“IR选择两个领域作为发展的重点：首先是为IT业提供所需要的能源，它占了我们业务的一半，今后这一业务领域的发展速度是每年增长20-25%；第二个重点是电机变速控制，帮助中国节省10%的能源。”Lidow表示。

Lidow：电机调速技术和节能电机的使用， 可为中国节省10%的能源。

他强调：“电机驱动领域节能空间最大。”根据IR的预计，2006年传统的依靠皮带轮传动的方式将被直接驱动的永磁电机所取代。2007年当市场形成规模的时候，电机控制系统成本将降低为2004年的40%。

　　以洗衣机为例，特殊设计的永磁电机可以得到更高的每安培扭矩值，从洗涤时需要的每分钟100转到高速甩干时的每分钟1,000转，电机电流最大为5A。要实现这个目标必须革新系统，例如设计新一代IGBT模块、快速二极管、最新一代高压IC以及集成度更高的数字芯片，包括微处理器、电机控制引擎、模拟信号引擎和直驱引擎等，从而满足特殊控制要求。Lidow声称：“一旦实现这些功能，可以节约15%的成本。”

　　随着工艺的进步，驱动器件越来越多地采用高压集成电路，高压的范围已经达到工业电机驱动的1200V。“逐步地，所有的集成电路都会被集成在高压集成技术中的单芯片中，并具有多种功能，如栅级驱动、电流检测、偏置控制等。”Lidow介绍道。IR的下一代驱动单片电路将包括三相栅极驱动、功率因数校正等，以改善瞬态响应性能，并提高保护能力。

　 “基于这些新技术和器件，2005年我们推出的产品可以实现直接驱动和降低15%的成本，应用到有一定数量的高端洗衣机市场。在此基础上，随着集成技术的发展，成本将再降低40%。”Lidow表示。此外，单片电机驱动混合信号芯片正在酝酿之中。Lidow透露，IR在2007年将和一家电机制造商推出将单芯片集成到电机中的直接驱动整体方案。他说：“这也意味着使用的能量将是以前的一半。” 　

　　驱动数字化产品的未来

　　随着对计算机、服务器、路由器、电信设备计算能力的要求越来越高，功率器件方面要求的功率密度也越来越大。与此同时，数字电视、数字视频录像机等数字化电子产品将是全球未来的热点产品，在功能和处理能力不断提升的同时，对功率管理也提出了更高的要求。

　 “根据我们的观察，功率密度每年的增长幅度是15%。这个增长速度体现在晶体管数目的增长以及模拟IC、混合信号IC、数字IC、新技术架构的发展等各方面。”Lidow说，“如何为这些电子产品提供高效的功率管理解决方案也是IR的重点。”

　　目前，中国58%的电机都是普通的单相电机。“如果采用永磁电机，改进电机控制算法，就可以节约一半的电能，但消费者关心的问题是进行这种改良的成本有多大？如果我们花费1,000美元的成本来改造控制系统，却只节约10美元，这是得不偿失的。根据我们的经验，全球的消费者，如果让他们花1美元节省10美元，他们可能都不愿意。所以要让他们买节能产品，要么是他们没有其它选择，要么是这种节能产品给他们增加的成本是零。把这些节能产品在不增加任何成本的情况下提供给消费者，对IR公司是一大挑战。”Lidow阐述道，“而从技术的角度来说，对我们的最大挑战是如何把不同的功能、不同的技术和不同的工艺集成到一个单片中。”

　　IR的目标就是要设计一个电机控制系统，它的成本必须和一个简单机电系统的成本一样。为此，IR认真考察了整个节能系统的技术细节。对设计人员，要求不仅懂得数字集成电路，也要掌握运动控制算法和软件编程的技巧。芯片设计方面，IR开发了一系列的模拟/混合信号器件，目标是在1,200V的条件下让这些模拟/混合信号器件发挥非常高的性能；在完善混合模式器件技术的基础上，微控制器、运动控制引擎和模拟信号引擎等关键功能也被集成到单一芯片之中，这样可以节省一大部分成本。 Lidow最后预测：“全球的功率管理市场发展十分迅速，目前的规模为130亿美元，预计到2013年市场规模将增长到700亿美元。”