二、移动电源技术产品发展探究
高端电子产品的快速发展和更高性能需求促进了电源技术的发展,主要表现在:
1、采用新工艺或新的电源工作模式提高电源效率;
2、更高集成度,包括多组电源输出集成、集成数字控制功能和保护功能等;
3、提高电源设计的灵活性,包括更宽的输入电压范围以及输出可编程设置等;
4、先进的封装技术,这些新的封装技术带来更优化的热管理和更小的PCB占位尺寸。
据市场调查,电源管理专用集成电路(PMU)是典型的电源集成方案,通常将多个电源调节器及控制功能集成。然而对该类产品的发展趋势看法存在一些分歧:凌特公司电源业务部副总裁DonaldE。Paulus就不看好此类产品,他认为这种方案缺乏灵活性,不能满足市场快速变化的需求;飞利浦亚太区多重市场半导体电源管理行销经理黄光中却肯定了这种产品应用的必然性,并指出飞利浦公司专门成立了PMU部门,目前已经推出了PCF50604等系列方案;安森美半导体公司已经推出了集成7个LDO的PMU产品NPC4115。
将周边器件和必要的保护功能集成的趋势得到共同的认可,其中将电源调节器与MOSFET集成是必然的趋势,包括安森美和飞利浦都可能在2015年推出该类电源方案。凌特公司的一款电源方案所独有的降压-升压(buck-boost)功能就采用了一个调节器与四个MOSFET集成的技术,该类产品可以用于像电压范围在2。7~3。6V的锂电池供电的应用中,实现在全电压输入范围3。3V的稳定输出,并达到90%以上的效率。另外,安森美针对AC-DC应用的产品计划中,还将变压器漏电感考虑到芯片设计中去,在芯片内集成计时器以实现安全保护,同时简化外部设计。
此外,数字技术与电源IC集成带来电源设计的更大灵活性。此类技术的应用包括开关电源的开关频率可编程控制以避开一些产品设计中的敏感频段,利用数字技术实现电压监测、提供管理接口以及通过数字总线来设置DC变换器输出等。Intel的ACPI(高级配置电源接口)以及美国国家半导体提出的PowerWise等系统电源管理接口标准均体现了这种趋势,将逐渐得到业界更广泛的接受。
高端显示产品已经成为电源提供商关注的焦点,其中包括LCD电视和显示器、 PDP电视、背投和正投。据iSupli数据分析显示,从2005年到2008年全球显示产品的出货量达到2亿台,而其中LCD电视、正投和LCD显示器的增长率将分别达到58%、32%和26%。LCD、PDP和投影显示技术替代传统的CRT成为事实,这种趋势带来的不仅是显示产品本身的变革,其背后还有电源技术的变化。
中研普华行业研究机构认为,在传统的CRT彩电中,电路板尺寸和散热问题容易解决,而且成本因素敏感,因此线性电源占主导。在LCD等平板显示技术和高端背投和正投产品中则正好相反,这些产品要求电路性能更稳定、PCB占位更小、热特性更好,这促使厂商转向采用高性能电源管理方案。目前,一般的电视待机功耗低于3W,高性能方案更低至0。3W。中研普华高级研究员表示,尽管相对而言高性能电源方案提高效率的绝对数只有几瓦,但由于减少了周边器件而减小了PCB尺寸、电源本身的功耗降低而简化了散热设计,并因此可以增加电路稳定性,低功耗还能节省元器件的材料成本和散热成本。此外,新方案在集成度上具有明显的优势,由此带来的库存管理成本的节省,尤其是对于大批量产品以及出口市场来说将带来一定的竞争优势。