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SINAMICS V20 变频器，底座尺寸 FSA、FSB、FSC、FSD 和 FSE

SINAMICS V20 - 经济、可靠和易于使用的变频器，适合普通应用

今天，由于机器设备制造领域中的应用日益增多，需要提供具体的自动化与驱动解决方案，以便无需满足太高相关要求就能将简单运动序列实现自动化。

SINAMICS V20 是西门子提供的具有基本性能的紧凑性变频器，可针对此类应用提供简单且经济有效的驱动解决方案。 SINAMICS V20 调试迅速，易于操作，坚固耐用且经济高效，从而在同类产品中独树一帜。

该款变频器有五种尺寸可供选择，输出功率覆盖 0.12 kW ~ 30 kW。

将成本降到

组态、调试和运行成本必须保持在尽可能低的水平。 使用 SINAMICS V20，您可以实现想要的目标。 为提高能效，该变频器采用了一种控制技术，用来通过自动磁通降低来取得能效。 不仅如此，它还可显示实际电能消耗量，并具有其它集成节能功能。 这样就能够大幅削减能耗。

到目前为止，大多数老化/退化建模都集中在数字电路上。模拟为老化提供了一个不同的视角。

Moortec技术官Oliver King表示：「由于产品核心部件有领先的芯片，因此公司对老化和工艺偏差有很好的理解，所以它们不会盲目前进。模拟有许多可变的效应。数字芯片可能会不能使用，但对于模拟来说，它可能稍微不好或电路稍有缺陷，所以你必须对此进行调整。传统模拟开发人员不像数字开发人员那样推动几何效应的增长。电迁移仍是一个问题，电流密度也是问题，但并没有出现很多老化效应。尽管如此，芯片也需要更积极的维修，以及是否要采取行动。」

Rambus产品管理总监Frank Ferro观点类似：「有了物理层（PHY），的挑战是环境温度。随着温度的升高，性能发生漂移，所以你需要重新校准。对于消费者来说，有「圣诞节测试」这种东西。在天冷的时候，你在车库里存放一台Playstation或其他电子设备，然后在圣诞节早上开启它，电路需要能够从冷开始马上运作。这与汽车或基站的存储系统类似。老化会对这些系统产生影响，你需要重新校准系统来减弱这些影响。」

Ferro说，物理层经过与数字元件相同的资格，包括老化和电压和温度变化的测试。但物理层的设计目的是随着这些变化而变化，这些很难被设计成数字电路，特别是在先进的节点工艺，先进的节点工艺下，margining对功率和性能有一定的影响。

模拟电路通常基于所谓的「任务概况」而设计。因此，自动驾驶汽车中的特定功能将代表为自动驾驶汽车IP设计的任务概况。

Cadence的IC和PCB部门营销经理Art Schaldenbrand说：「我们看到的一个重要问题是，根据它们的运作方式，不仅有一种情况。设备失效有很多可能，所以我们看不同的压力下什么可能会失效。10％的设备偏置温度不稳定性（BTI）可能会导致失效，但这是糟糕的压力。所以我们需要更好的方式来表达退化。finFET与平面器件的应力不同，所以需要模拟不同的现象。」

封装和其他未知

随着摩尔定律的减缓，越来越多的公司开始采用先进的封装来提高性能，并提供更多的设计灵活性。目前为止，，如何对先进的包装进行建模以确定压力和老化尚不完全清楚。一部分原因在于，有很多的封装可供选择，没有人能确定哪一个是的。还有一部分的原因在于，许多这些封装都相对较新，封装内部需要随着时间去探究。

Helic Abadir说：「封装层可能太靠近其他组件或来自另一侧的应力。这需要建模。及时在其老化之前，它也必须建立其老化模型，因为效应在增多。所以放置方式尤其重要，如果你移动一下，那你就改变了共振频率。没有简单的方法。你必须通过分析和设计，如果发现了问题，你可能需要移动。」

复杂设计中还有其他异常会随着时间的推移影响可靠性。例如，一些使用模型可能比其他模型更频繁地开启和关闭电路，这会给电路带来压力。

Cadence软件架构师Jushan Xie说：「如果有些东西闲置太久，就会与其它电路经历不同的老化。设备越小，老化效应越强。压力越大，老化越快。」

所有这些将如何处理尚不完全清楚。至少其中一些将涉及新材料和新技术。

Mentor电子产品市场经理John Parry表示：「对于电力电子产品，这推动了从硅基器件到碳化硅和氮化镓（GaN）的转变，这种器件可以以更高的开关频率工作，具有更高的效率和更高的温度。在某些应用中，在某些应用中，这可以使电力电子器件更靠近电机驱动器，从而进入更高温度的环境。在其他情况下，半导体能够承受更高的温度意味着需要更少的冷却。但是，半导体必须进行封装，封装也必须能够承受较高的温度。在新技术方面有巨大的投资，比如烧结银用作芯片附着材料，不使用传统的引线键合，所以IGBT等功率器件的封装在材料、加工技术和设计方面经历了巨大的变化。 ”

结论

随着设计转移到先进的节点或出于安全考虑新市场中使用时间的增加，老化、压力和其他效应变得越来越成问题。

Fraunhofer的 Lange 说：「这取决于客户今天提出的问题。谈话的对象不同，他们的出发点不同，但问题的频率有更大的。许多人只在开始，他们看到了更高的电压和更高的温度，并在进行一些实验来推断过应力。但了解退化如何影响整个电路更困难。 对于复杂的芯片还有很多工作要做。」

但随着对它的重视，解决这些问题的投资也会增加。芯片设计师刚刚注意到退化建模和老化问题。 与十年前的功耗一样，这一切都将改变。

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