功率电子产业正经历革命性的变革。在20年前，几乎所有系统都是采用分立元件来实现。今天，许多电源和电机控制系统都采用了整合模组的方案，以满足日益增加，对系统成本、体积和功耗降低的需求。在今后20年内，涵盖宽泛功率范围的大多数应用也将采用这种整合方式来实现。

整合的演变

功率电子市场一直被认为是相当稳定的，但却存在能大幅改变这个行业的趋势和发展的机会，不过与电信等领域相比变革当然缓慢得多。其中一个主要的趋势是向整合化演变。

功率电子系统几乎在所有终端的应用都存在，例如电源、电压转换器及电机驱动电路。功率电子在系统中起着关键的作用。举例说，电源有时被视为「保障要素」，因为它必须能够在所有操作点工作，并且不容有散失，兼具对成本、空间的需求​​，以及降低系统功耗的需求。

不久以前，大约20年前，这些功率电子系统使用多个分立元件来实现，因为早期的半导体技术还不能真正地实现整合化。但是，在继续使用这种传统分立方式的同时，封装和互连技术方面出现了大幅的进步，有助于提高可靠性及降低故障率。这个改进对于演变过程至关重要，是元件整合所必需的。

现今有许多整合功率电子的例子，大多都采用多晶片模组的形式。这些模组是消费产品领域中大批量应用的理想选择，当中一般会采用「经典的」移模封装以配合应用的成本结构。在大功率领域中，带矽树脂涂层的半壳封装更普遍地获得采用，因为它们更能适应小批量的终端应用。

尽管整合和封装方面发生了变化，功率电子系统市场的主要性能标准并没有随时间而出现大幅变化。市场的主要推动力是降低成本（在满足性能的情况下）、空间需求和功耗以提高系统的效率和可靠性，当中各项因素的优先性视具体的应用而定。例如，工业应用的主要考虑因素是可靠性，而消费应用如洗衣机或手机充电器等则以成本为重。

《图一 2kVA电机的高度整合电机驱动方案（快捷半导体提供）》

拥有成本

功率电子市场的一个重要考虑，是所使用的技术与应用过程中系统成本（亦称作总体拥有成本）之间的关联性。这个因素正变得越来越重要，因为终端用户会计算系统的操作成本以决定购买哪种系统。这种考虑不仅推动了工业领域的发展，因为有关的计算正是传统上决定投资回报的一部分，更多私人性质的终端用户也在考虑拥有成本的问题。举例说，消费者杂志会测试系统及发表资料，以协助终端用户了解新型洗衣机使用的实际成本。

By understanding the cost advantages of using higher-integration components, manufacturers are being influenced by the following factors that ultimately affect cost:"透过{0By understanding the cost advantages of using higher-integration components, manufacturers are being influenced by the following factors that ultimately affect cost:瞭解使用高度整合元件的成本優勢，製造商將受到下列最終影響成本的因素所影響："了解使用高度整合元件的成本优势，制造商将受到下列最终影响成本的因素所影响：

用于电机驱动应用的整合模组

设计人员明白只有在使用更加复杂的电子线路时，才能实现无刷直流电机的优点（不考虑其他优点的情况下），只有采用电子电机控制才可以不用考虑具体的电机型号。当然，具有低成本、小空间和低功耗的电路当然更具吸引力。

如(图一)是紧凑及成本最佳化的电​​机驱动应用例子，当中显示了真空吸尘器应用所需BLDC电机的电机驱动电路，并具2kVA的输出功率。在本应用中使用分立功率电子元件的成本和性能组合将出现非常低的效益。相反的，高度整合的模组可实现非常合乎成本的功率设计，能有效地节省空间。

从(表一)可见到使用多个元件的成本。从左到右是从制造商到最终用户的价值链 。越往右看，模组的使用对系统性能和成本的影响将越大。所有这些因素很难使用货币来量化，因而从表一可见到不同成本元件的影响概览。

很多人会说虽然使用多晶片模组的优点很明显，但传统的分立式解决方案有时候已经非常好，而且这种方式也有其他优点，如提供第二个供货来源。这些考虑无可厚非。加上很可能会有不需要高性能并具有足够空间来实现分立式方案的应用存在。

未来趋势

除整合外，还存在另一个影响功率电子业的重大趋势；即目前正在进行大批量电子应用的生产（及越来越多的设计）向着亚洲特别是中国的转移。在大多数情况下，转移的原因主要是因为成本。这不难得出结论，当仅仅考虑成本时，西方国家正处于一个不利的位置。为了在国际市场上争取竞争力，西方国家必须将力量集中于那些提供更高价值的应用方面，并与当地的地域性和文化要求相吻合，这是非常重要的。

今天的功率电子制造商需要提供综合的创新性，即本文所讨论的整合部署与别出心裁的通信策略相结合，将真正的增加价值传递给最终用户。欧洲和美洲市场充满了新念头和充满创意的想法，能够转化成高附加价值的产品，因此不应只把目标放在低阶批量市场的竞争上。事实上，许多中小型企业已经提供目标价值而成为出色的范例。然而，不幸的是这些理念并没有在西方国家讨论竞争力的时候加以考虑。

功率电子元件能为许多应用提供附加价值，并将继续作出更大贡献。对市场乃至于最终用户的主要优势在于功率电子的整合方面，这是影响应用所有重要成功因素的革命性变革。

---作者为Fairchild快捷半导体市场总监---