在電子產(chǎn)品中，電源管理芯片扮演著非常重要的角色咳铅。除了對(duì)功耗要求十分嚴(yán)格的便攜式產(chǎn)品之外选阔，平板顯示器驅(qū)動(dòng)IC、背光LED驅(qū)動(dòng)IC具椒、充電裝置等也都成為模擬IC企業(yè)關(guān)注的領(lǐng)域坎扰，如何通過更低耗電的設(shè)計(jì)以減少電力的消耗已成為諸多廠商努力的方向。

 

主持人馮曉偉

 

飛兆半導(dǎo)體公司企業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)ClaudiaInnes

 

節(jié)能環(huán)保政策激勵(lì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)創(chuàng)新

 

對(duì)電源管理而言斧壮，不同的應(yīng)用不僅需要不同的功率水平物虑，還對(duì)功率運(yùn)送到負(fù)載電路的方式提出不同的要求。例如蔬咬，RF(射頻)鲤遥、視頻和音頻電路常常需要非常清潔的總線電壓，因此林艘，許多這類應(yīng)用將使用線性調(diào)節(jié)器來生成所需的總線電壓盖奈。線性調(diào)節(jié)器不會(huì)產(chǎn)生開關(guān)電源所具有的噪聲，然而狐援，其代價(jià)是效率較低钢坦。

 

基于電容的開關(guān)電源，有時(shí)稱作電荷泵啥酱，通常用于效率很重要但功耗相對(duì)較低的應(yīng)用爹凹。其成本通常低于基于電感方式的開關(guān)電源厨诸，由于大部分電路可以集成在IC（集成電路）中，因此設(shè)計(jì)更容易禾酱∮锯基于電容的開關(guān)電源的效率高于線性調(diào)節(jié)器。不過宇植，其應(yīng)用的數(shù)量有限，原因在于可輸送的功率較低了岸。

 

基于電感方式的開關(guān)電源用于功率水平和效率較高的應(yīng)用颗屏，由于線性調(diào)節(jié)器或充電泵均不提供隔離，所以需要電氣隔離的應(yīng)用也需要使用電感型開關(guān)電源造蒋”巴校基于電感方式的開關(guān)電源設(shè)計(jì)通常最復(fù)雜，且會(huì)產(chǎn)生電氣噪聲篱辫。然而势粱，如果需要高效率或電氣隔離，它們的使用是必需的彪珍。

 

功率管理芯片使用了模擬電路食土，如放大器、參考電壓和柵極驅(qū)動(dòng)電路屿拴，而不像數(shù)字次級(jí)電路医熊。因此，較高的集成度必須來自次級(jí)電路笤茴，有可能采用數(shù)字實(shí)施方式（如監(jiān)控事務(wù)管理電路）來完成數(shù)字回路控制蚯唱。

 

盡管目前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在低谷中徘徊，但半導(dǎo)體供應(yīng)商可以避開低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的惡性循環(huán)涕癣，為設(shè)計(jì)人員哗蜈、系統(tǒng)和應(yīng)用提供價(jià)值。隨著自愿性和強(qiáng)制性能效規(guī)范的出現(xiàn)坠韩，需要開發(fā)能效盡可能高的應(yīng)用距潘。由于消費(fèi)者偏愛具有豐富功能和更輕、更薄只搁、更小的便攜式設(shè)備绽昼，半導(dǎo)體供應(yīng)商需要節(jié)省PCB（印制電路板）面積，并提供更智能的節(jié)省電池電能的方法须蜗。

 

飛兆半導(dǎo)體在這個(gè)市場(chǎng)中別具一格硅确，開發(fā)能顯著節(jié)省功率和空間的IC產(chǎn)品，面向眾多不同的市場(chǎng)明肮。飛兆半導(dǎo)體的整套功率開關(guān)菱农、功率MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）缭付、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、PWM（脈寬調(diào)制）IC循未、PFC（功率因數(shù)校正）IC陷猫、HVIC（高壓集成電路）、光耦合器岩哥、參考電壓和LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）在提高效率在轮、降低電源的待機(jī)功耗、尺寸和成本方面發(fā)揮著重要的作用复罕。

 

在照明應(yīng)用中铣碴，飛兆半導(dǎo)體的鎮(zhèn)流器控制IC、IGBT塑业、MOSFET箱仰、HVIC、PFC/PWM控制器低柑、綠色FPS產(chǎn)品和光耦合器屁膝，能夠提高效率、延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命汉统，并提供更大的靈活性穷歹。

 

飛兆半導(dǎo)體是業(yè)界領(lǐng)先的電機(jī)應(yīng)用的高性能分立和高集成度模塊解決方案供應(yīng)商，在電機(jī)應(yīng)用中暂畴，其功率MOSFET锰扶、Motion-SPM（運(yùn)動(dòng)智能功率模塊）產(chǎn)品、光耦合器寝受、功率開關(guān)坷牛、HVIC、STEALTH二極管和雙向可控硅能夠提高效率很澄、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并降低系統(tǒng)成本京闰。

 

節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的相關(guān)政策繼續(xù)激勵(lì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，將減少能量浪費(fèi)甩苛，開發(fā)使用環(huán)保材料制造IC的巨大商機(jī)蹂楣。飛兆半導(dǎo)體將繼續(xù)發(fā)明新的方法，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更高的效率水平讯蒲，從而加快提高電源效率的相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用痊土。

 

飛兆半導(dǎo)體公司的綠色FPS功率開關(guān)FSFR2100能夠在電信電源、高端音頻放大器墨林、大型激光打印機(jī)和液晶及等離子電視電源等諧振轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中赁酝，顯著提高效率。較之于傳統(tǒng)的硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌?span lang="EN-US">FSFR2100的效率提高了10%旭等，當(dāng)用于等離子電視等應(yīng)用時(shí)效率更高達(dá)97%酌呆。FSFR2100采用ZVS（零電壓開關(guān)）技術(shù)总党，能顯著降低開關(guān)噪聲，與硬開關(guān)技術(shù)相比至少降低5dB忱脆。采用這種技術(shù)橘匿，能夠大幅降低MOSFET和整流器的開關(guān)損耗，FPS開關(guān)無需散熱器即可處理高達(dá)200W的功率圈蔬，使用散熱器更可處理高達(dá)450W的功率默言。通過間歇工作模式，FSFR2100能將待機(jī)功耗減小至1W以下杆谓，輕易滿足業(yè)界的1W倡議要求豺这。

 

飛思卡爾半導(dǎo)體(中國(guó))有限公司

 

SMARTMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)“智能集成”

 

2008年，全球模擬半導(dǎo)體的市場(chǎng)總值約為430億美元匿胎。未來3年，亞洲模擬半導(dǎo)體市場(chǎng)將以每年15%的速度進(jìn)行增長(zhǎng)众凝，其中中國(guó)和印度的增長(zhǎng)速度有望超過20%公垒。模擬構(gòu)造塊的最大一個(gè)類別仍將是無線細(xì)分市場(chǎng)和日常的電壓和參考市場(chǎng)，如分散和大量市場(chǎng)中的DC-DC倍工、交換機(jī)模式供應(yīng)和線狀調(diào)節(jié)器队魏。此外，更多的模擬器件將結(jié)合應(yīng)用程序中的兩種或多種模擬功能，為具體電子設(shè)計(jì)提供優(yōu)化的更低系統(tǒng)成本解決方案，如無線廉油、便攜式或PC（個(gè)人電腦）產(chǎn)品中的電源管理單元美域。

 

因此，中國(guó)的PMIC（電源管理電路）將有更快的增長(zhǎng)零勃，因?yàn)楹芏嘞M(fèi)細(xì)分市場(chǎng)將包含一個(gè)具有電源管理的PMU（電源管理單元）器件、PMIC或者ASSP（專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品）。行業(yè)分析家認(rèn)為呢诬，手機(jī)市場(chǎng)在2007年已超過1億部，數(shù)碼相機(jī)份額將隨著越來越多的OEM移到中國(guó)而提升胖缤。因此尚镰，PMIC肯定會(huì)是一個(gè)主要增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)。

 

為了充分利用這一增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)哪廓，飛思卡爾利用已經(jīng)建立在這一地區(qū)的設(shè)計(jì)中心和銷售辦事處狗唉，使自己處于十分有利的位置。例如涡真，去年我們剛剛啟用了上海設(shè)計(jì)/應(yīng)用程序中心音哟，使我們僅在中國(guó)一地的員工人數(shù)就超過3000人。這將為飛思卡爾的客戶提供快速吟因、全面的系統(tǒng)級(jí)解決方案和應(yīng)用程序工程支持功能蝠兽，以滿足消費(fèi)衡孽、工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)中的模擬電源管理需求。

 

此外警综，飛思卡爾憑借其獲獎(jiǎng)的SMARTMOS技術(shù)位于模擬谨寂、混合信號(hào)和電源產(chǎn)品中的技術(shù)領(lǐng)先地位。飛思卡爾的SMARTMOS技術(shù)把高密度呵寂、高速邏輯電路與精確的模擬脆携、高電壓和高電流功率電路相結(jié)合。這種技術(shù)和器件的結(jié)合優(yōu)勢(shì)能夠使飛思卡爾推出高性能的模擬和混合信號(hào)產(chǎn)品豌魏，這些產(chǎn)品的制造可提供可靠瞭核、有效和經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，以適應(yīng)電源管理市場(chǎng)唉私。

 

芯片的集成度是其性能和價(jià)值的重要表現(xiàn)之一绎蒙。為了進(jìn)一步增強(qiáng)在模擬市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，飛思卡爾的SMARTMOS技術(shù)可以將高密集度捻爷、高速邏輯和精密模擬辈灼、高電壓高電流的電源電路集成在一個(gè)芯片上。這種“智能集成”可以幫助開發(fā)出高度靈活的模擬產(chǎn)品也榄，降低成本巡莹，減少設(shè)備空間和系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

 

飛思卡爾擁有業(yè)內(nèi)最廣泛的8位微控制器系列產(chǎn)品甜紫，該產(chǎn)品與電源管理集成電路一起形成封裝級(jí)的解決方案和單一芯片專用半導(dǎo)體產(chǎn)品(ASSP)降宅。

飛思卡爾利用先進(jìn)的模擬技術(shù)和在汽車和手機(jī)市場(chǎng)上的成功經(jīng)驗(yàn)，正在擴(kuò)充其模擬產(chǎn)品系列囚霸，滿足高速增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)和電子消費(fèi)品應(yīng)用的需求腰根。為了充分利用這些機(jī)會(huì)，飛思卡爾正在重點(diǎn)推進(jìn)的技術(shù)研發(fā)工作包括：數(shù)碼相機(jī)的馬達(dá)控制和電源管理拓型，普通及特殊應(yīng)用DC-DC轉(zhuǎn)換器唠雕，液晶顯示的LED（發(fā)光二極管）背光和電源管理，采用鋰離子電池供電的器件的電源管理解決方案吨述，便攜式媒體播放器的電源管理岩睁，數(shù)據(jù)密集型計(jì)算、聯(lián)網(wǎng)和海量存儲(chǔ)應(yīng)用的電源管理阅王，聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的以太網(wǎng)供電(PoE)產(chǎn)品湖生。

 

由此可以看出，飛思卡爾在模擬產(chǎn)品開發(fā)培扳、流程技術(shù)和設(shè)計(jì)資源方面正在進(jìn)行戰(zhàn)略性投資澳敞，希望抓住模擬市場(chǎng)迅速發(fā)展的這一機(jī)會(huì)。

 

飛思卡爾在下一代SMARTMOS技術(shù)上也進(jìn)行了大量投資硫薇，并正在利用該技術(shù)將數(shù)字宴宠、模擬和電源管理電路結(jié)合到面向電子消費(fèi)品市場(chǎng)的高度集成且極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案中澳券。

 

安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)電源管理部市場(chǎng)推廣經(jīng)理蔣家亮

 

電源管理芯片供應(yīng)商應(yīng)體現(xiàn)獨(dú)特價(jià)值

 

隨著電源管理電路的密度變得越來越小而性能變得越來越高，如果外部元件太多碾危，則不能支持更多功能乎渊。例如，為了實(shí)現(xiàn)良好的待機(jī)性能丛铅，可能需要集成一定數(shù)量的運(yùn)算放大器和比較器來使脈寬調(diào)制(PWM)操作轉(zhuǎn)變至跳周期工作模式崩蚀。這就是為什么高集成度也是電源管理應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)的原因。另外一個(gè)觀點(diǎn)是電源管理IC的成本壤趴。特別是在本世紀(jì)最初的這10年涎拉，電源管理技術(shù)的演進(jìn)極具挑戰(zhàn)性，每家半導(dǎo)體公司都積極努力地開發(fā)高性價(jià)比而內(nèi)部功能未被犧牲的電源管理IC的圆。因此鼓拧，我們可以想象出電源管理應(yīng)用的技術(shù)演進(jìn)將是朝高性價(jià)比和高性能方向發(fā)展。

 

從市場(chǎng)角度而言越妈，電源管理芯片的設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)了解市場(chǎng)演變趨勢(shì)季俩、有關(guān)能效的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及重要客戶的專有規(guī)范及其背后的設(shè)計(jì)哲學(xué)(形狀、適應(yīng)性和功能等)叮称，從而滿足特定應(yīng)用要求种玛，例如美國(guó)蘋果公司就對(duì)產(chǎn)品訂立了嚴(yán)苛的規(guī)范要求藐鹤。從技術(shù)角度而言瓤檐，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)高密度的IC技術(shù)、高能效的電路模塊等娱节，同時(shí)不損及IC對(duì)環(huán)境噪聲的免疫性能挠蛉。

 

線性電源是一種比較簡(jiǎn)單的電源轉(zhuǎn)換器，將高輸入電壓轉(zhuǎn)換為低輸出電壓肄满，而輸入電流等于輸出電流谴古。線性電源的優(yōu)勢(shì)包括電路簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單直接拭兢、噪聲低少镇、IC芯片尺寸小及靜態(tài)電流低，其劣勢(shì)則包括電源損耗較多孟掺、能效較低(僅達(dá)35%～50%)效荷、變壓器重量較大、難以應(yīng)用在需要高能效的大功率或高密度電源中喂搬。

 

與線性電源不同密士，開關(guān)電源或開關(guān)穩(wěn)壓器重復(fù)切換“開”和“關(guān)”狀態(tài)，其能效高熙拐、重量輕孙般，但開關(guān)電源的設(shè)計(jì)復(fù)雜度高切咸，整體解決方案外形較大，需要導(dǎo)通元件谊蚣、電感玲崩、二極管和電容等，在電磁干擾噪聲物忠、環(huán)路穩(wěn)定性等方面需要仔細(xì)處理婚被，適合高能效和高密度電源設(shè)計(jì)。根據(jù)能量存儲(chǔ)元件的不同梳虽，開關(guān)電容主要包括電感升壓驅(qū)動(dòng)器和電荷泵/開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)器這兩種類型址芯。

 

某些新的高能效封裝技術(shù)也可能幫助實(shí)現(xiàn)更高密度，提高器件性能窜觉。例如谷炸，QFN（四方無引腳扁平封裝）或DFN（雙側(cè)引腳扁平封裝）封裝已經(jīng)展示出它們?cè)诟呙芏仍O(shè)計(jì)方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

 

這些封裝提供良好的熱性能禀挫，使得熱量可以從封裝本身擴(kuò)散至PCB布線區(qū)域旬陡，這樣一來，一方面可以保持設(shè)計(jì)的尺寸最小语婴，另一方面能夠消除體積較大的散熱片描孟。此外，在諸如低壓MOSFET這樣的應(yīng)用中砰左，新的扁平引線技術(shù)能夠在MOSFET上實(shí)現(xiàn)體積更小的封裝及更高的密度匿醒，與此同時(shí)能夠免除使用寄生元件(雜散電感和電容)，這將幫助消除某些外部緩沖器電路缠导，從而減少元件數(shù)量抢妈，實(shí)現(xiàn)更高能效。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)整進(jìn)程中成功的關(guān)鍵就是銷售出半導(dǎo)體公司及其技術(shù)的獨(dú)特價(jià)值恋晃，如提供成套解決方案以及為客戶提供出色的技術(shù)支持等栖俐。身為全球領(lǐng)先的電源管理半導(dǎo)體供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體在為客戶提供成套解決方案及出色客戶服務(wù)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和突出的優(yōu)勢(shì)陷立。

 

展望中國(guó)電源管理市場(chǎng)未來幾年的發(fā)展肥寺，我們認(rèn)為消費(fèi)電子(如液晶電視和白家電)以及電信等應(yīng)用領(lǐng)域可為電源管理IC帶來廣闊的發(fā)展空間。安森美半導(dǎo)體提供高性能的解決方案柱炼，用于這些領(lǐng)域糯敢。

 

美信集成產(chǎn)品公司

 

新型封裝技術(shù)提升LDO性能

 

不同的系統(tǒng)對(duì)電源有不同的要求，為了發(fā)揮系統(tǒng)的最佳性能据滑，需要選擇最適合的電源管理方式恃楔，比如線性電源、開關(guān)電源及電荷泵等。三種電源轉(zhuǎn)換器中涡写，線性穩(wěn)壓器的局限性表現(xiàn)在其輸出電壓只能低于輸入電壓菩擦；開關(guān)電源最為通用，能夠提供升壓搅窿、降壓以及極性相反的輸出嘁酿；電荷泵同樣可提供升壓、降壓男应、極性相反的輸出闹司，但其輸出電流有限。

 

線性穩(wěn)壓器利用一個(gè)有源調(diào)整元件(雙極型晶體管或MOSFET)將輸入電壓降低至穩(wěn)定的輸出電壓沐飘，其中低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)在最近幾年的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛游桩。壓差指維持輸出穩(wěn)定所需要的最小電壓差(輸入和輸出之間)，壓差在1V以內(nèi)的調(diào)節(jié)器稱為LDO耐朴，但現(xiàn)在典型的調(diào)節(jié)器具有100mV至300mV的壓差借卧。線性穩(wěn)壓器的輸入電流接近于輸出電流，可以用輸出電壓與輸入電壓的比估算它的效率筛峭。如果輸出電壓非常接近輸入電壓铐刘，線性穩(wěn)壓器就可提供較高的轉(zhuǎn)換效率，如果輸入電壓高出輸出電壓很多影晓，或者它在很寬的范圍內(nèi)變動(dòng)镰吵，就很難獲得比較高的轉(zhuǎn)換效率。線性穩(wěn)壓器具有小尺寸捉瘟、低成本旁班、低噪聲等特點(diǎn)，而且使用非常簡(jiǎn)單识俄，因此市缠，在電壓焚痰、電流條件適當(dāng)時(shí)應(yīng)盡可能選用線性穩(wěn)壓器纫蝗。除此之外LDO還可作為一道屏障來隔離開關(guān)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的噪聲，這時(shí)盯萄，LDO的低壓差特性有利于改善電路的總體效率仇韩。

 

與線性穩(wěn)壓器相比，開關(guān)電源占用更大的電路板面積(不考慮線性穩(wěn)壓的散熱片)用牲，成本更高塌纯，所產(chǎn)生的噪聲也較大。而在最近幾年開關(guān)電源的普及率卻大大提高了勋酿，其主要原因是開關(guān)電源在不同輸入電壓隆肪、不同負(fù)載電流條件下能夠提供很高的轉(zhuǎn)換效率，升壓、降壓型開關(guān)電源效率可達(dá)96%怀樟，當(dāng)然功偿，降壓型開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率可能更高一些。用電荷泵同樣可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換往堡，但該類芯片所能提供的負(fù)載電流有一定的局限性械荷。LDO的主要缺陷是效率較低，特別是為低壓電路供電時(shí)效率問題更加突出虑灰。由于在新型手機(jī)內(nèi)部集成了PDA功能或上網(wǎng)功能吨瞎，要求處理器的數(shù)據(jù)處理能力、運(yùn)算能力更加強(qiáng)大穆咐，為了降低功耗颤诀，處理器的核電壓不斷降低，從1.8V降到了0.9V对湃。為了降低電池?fù)p耗着绊，要求采用高效的降壓型轉(zhuǎn)換器為處理器核供電。設(shè)計(jì)中需要考慮的主要因素有：低成本熟尉、小尺寸归露、高效率、低靜態(tài)(待機(jī))電流和快速瞬態(tài)響應(yīng)坠街。為解決上述問題不僅需要豐富的模擬設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)种烫，還需要一定的獨(dú)創(chuàng)能力。就目前來說墅失，只有少數(shù)領(lǐng)先的模擬半導(dǎo)體制造商能夠提供SOT23封裝鼻御、具有1MHz以上開關(guān)頻率、允許選用微小外部電感和電容元件的降壓轉(zhuǎn)換器筑渴。

當(dāng)前贰筹，很多產(chǎn)品(如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等)傾向于將電源管理功能集成在單芯片上磕阱，用于射頻前挡、功放的LDO和用于LED驅(qū)動(dòng)的DC-DC電源的功能都可以在同一塊PMIC(電源管理集成電路)中得以實(shí)現(xiàn)。

 

多年以來情澈，SOT23封裝的150mALDO是分立電源的最佳選擇屎谆。目前，一些IC采用新型封裝瘤琐、新型亞微米處理工藝和先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案琐览，能夠以更小的尺寸提供更高的性能。SOT23封裝的LDO可以提供300mA輸出電流或在SOT23封裝內(nèi)集成兩路150mALDO柑土；尺寸更小的SC70封裝內(nèi)可以集成120mA的LDO并提供超低噪聲蜀肘。此外，更為先進(jìn)的芯片級(jí)封裝提供最小的封裝尺寸，而QFN封裝則允許在3mm×3mm面積內(nèi)裝入最大的晶片尺寸并提供更高的導(dǎo)熱能力扮宠。因此灸促，QFN封裝可以集成更高電流的LDO或在每封裝中集成更多數(shù)量的LDO，從而縮小了分立方案與PMIC之間的差異涵卵。

 

凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理TonyArmstrong

 

集成電源管理功能降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)

 

線性低壓差穩(wěn)壓器被認(rèn)為是形式最簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓器浴栽，由于其固有DC電壓轉(zhuǎn)換的原因，它只能把輸入電壓降至一個(gè)較低的數(shù)值轿偎。它最為明顯的缺陷在于其熱管理性能方面典鸡，原因是其轉(zhuǎn)換效率可以被近似為輸出電壓與輸入電壓之比。例如：假設(shè)一個(gè)可從單節(jié)鋰離子電池的3.6V標(biāo)稱電壓來提供1.8V輸出電壓(在200mA電流條件下)的LDO坏晦，用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)圖像處理器萝玷，轉(zhuǎn)換效率僅為50%，因而在蜂窩電話的內(nèi)部產(chǎn)生了熱點(diǎn)昆婿，并縮短了電池的運(yùn)行時(shí)間立骄。雖然在輸入和輸出電壓相差較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述情形，但在該電壓差很小的時(shí)候贞倒，情況就不是這樣了辨埃。例如：當(dāng)從1.5V降壓至1.2V時(shí)，轉(zhuǎn)換效率將為80%紫颈。

 

線性穩(wěn)壓器在輸入和輸出之間的差分電壓很高時(shí)所存在的所有效率缺陷下风，開關(guān)穩(wěn)壓器都成功地避開了。通過采用低電阻開關(guān)和一個(gè)磁性存儲(chǔ)元件嘁汗，它實(shí)現(xiàn)了高達(dá)96%的效率鹤肥，從而大幅度地降低了轉(zhuǎn)換過程中的功率損耗。通過工作于高開關(guān)頻率(>2MHz)揣恳，可以極大地縮減外部電感器和電容器的外形尺寸冠樱。盡管如此，開關(guān)穩(wěn)壓器的缺點(diǎn)卻較少一膝，而且常车呶瑁可以利用上佳的設(shè)計(jì)方法予以克服。

 

線性穩(wěn)壓器和傳統(tǒng)型開關(guān)穩(wěn)壓器的折中方案是充電泵一死。當(dāng)采用充電泵時(shí)肛度，外部存儲(chǔ)元件是電容器傻唾，而不是電感器投慈。由于沒有電感器，因此將緩解有可能干擾敏感的RF接收器或藍(lán)牙芯片組的任何潛在電磁干擾問題冠骄。不過伪煤，潛在的不足之處是有限的輸入/輸出電壓比和有限的輸出電流能力。

 

因此，對(duì)于設(shè)計(jì)師而言抱既，是選擇線性穩(wěn)壓器還是開關(guān)穩(wěn)壓器并不是一件可以簡(jiǎn)單決定的事情职烧。要做出這個(gè)決定，將不得不考慮諸多的因素防泵，例如噪聲問題蚀之、空間約束條件、轉(zhuǎn)換效率和熱考慮捷泞。幸運(yùn)的是足删，目前市面上已經(jīng)有了眾多不同類型的穩(wěn)壓器，于是锁右，所有設(shè)計(jì)師必須完成的工作就是根據(jù)其獨(dú)特的系統(tǒng)約束條件進(jìn)行抉擇搜痕。這些工作是按照常規(guī)程序進(jìn)行的。

 

許多電源管理芯片廠商所開發(fā)的規(guī)模龐大且復(fù)雜的電源管理IC常常是專為某家單一大客戶而定制的队趁，凌力爾特公司認(rèn)為绍撇，這種方法需要在性能上做出某些讓步，并會(huì)由于開發(fā)周期漫長(zhǎng)而蒙受巨大的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)松摘，這樣的策略與我們所服務(wù)的瞬息萬變的市場(chǎng)是不相適應(yīng)的督垮。

 

凌力爾特采取了一種不同的方法，并開發(fā)出了一個(gè)新的IC產(chǎn)品線乳栈，該產(chǎn)品系列實(shí)現(xiàn)了“有意義的集成”批痘，旨在整合電池供電型便攜式設(shè)備中所有難以實(shí)現(xiàn)的功能。大多數(shù)電池供電型手持式產(chǎn)品一般均能夠從一個(gè)AC適配器漏炕、一根通用串行總線(USB)電纜或單節(jié)鋰離子/鋰聚合物電池來供電舌恬；然而，對(duì)這些電源之間的電源通路控制進(jìn)行管理卻提出了一項(xiàng)重大的技術(shù)挑戰(zhàn)扭享。直到最近坠行，設(shè)計(jì)師們一直試圖采取“分立”的方式來執(zhí)行該功能，但其間遇到了有可能引發(fā)重大系統(tǒng)問題的熱插拔和大浪涌電流等可怕的難題续膳。

 

顯然改艇，在大多數(shù)電池供電型手持式產(chǎn)品內(nèi)部存在著共同的特點(diǎn)和功能，可采用實(shí)現(xiàn)了“有意義集成”的PMIC坟岔，而不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)椴捎脝我痪A生產(chǎn)工藝來制造IC導(dǎo)致的常見性能折中谒兄。凌力爾特公司近期推出了該門類中的下一代產(chǎn)品———LTC35xx系列，該系列代表了面向這些應(yīng)用的全新器件性能和功能水平社付。

 

TDK(中國(guó))投資有限公司營(yíng)業(yè)促進(jìn)部經(jīng)理富田裕文

 

力求產(chǎn)品小型化以減少耗電

 

電源電路技術(shù)屬于模擬電路技術(shù)承疲，其方向性與數(shù)字技術(shù)不同。數(shù)字技術(shù)的處理電壓為低電壓鸥咖，不容易受安全規(guī)格等的制約燕鸽，容易實(shí)現(xiàn)集成化兄世；而電源電路的輸入電壓為交流100V～240V，在安全要求方面啊研，由于受到沿面距離(爬電距離)的規(guī)定制約和干擾方面的規(guī)定限制御滩，難以實(shí)現(xiàn)集成化。

 

另外党远，電源管理電路成本要求較高削解，所以多數(shù)人并不愿意接受隨意實(shí)行集成化的要求。但由于機(jī)器小型化的需求絲毫不減蒸败，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了IC(集成電路)和FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的一體化执摆。從裝配角度而言，作為SMD(表面貼裝)的部件平俩，在鋁電路板上需要裝配部件缅叔，用樹脂固型，繞線泡缠，電容趟蛋、半導(dǎo)體、電阻等部件的集成化成了必然的趨勢(shì)鼎示。

 

一般說來同嚷，為實(shí)現(xiàn)小型化，開關(guān)電源電路的高頻率化是發(fā)展方向虫店，但存在干擾甫知、效率差等難以突破的難題。特別在變壓器必須高頻率化的前提下愁霞，在研討電源控制芯片的小型化時(shí)诡蜓，必須和變壓器廠家協(xié)商好。

 

電源電路中使用具有壽命極限的電解電容器胰挑。電解電容器容易受熱的影響蔓罚，需要采用不易受熱源影響的配置。目前正在采用3DCAD(三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))和熱模擬器技術(shù)瞻颂，以指導(dǎo)研制出更好的配置豺谈，并將其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

 

關(guān)于變壓器贡这，TDK公司正在致力于小型化茬末、薄型化的新產(chǎn)品開發(fā)。TDK正著手改良磁芯的材質(zhì)盖矫、研討薄型產(chǎn)品構(gòu)造丽惭，改善發(fā)熱現(xiàn)象的負(fù)面影響，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)估炼彪，整體推動(dòng)開發(fā)的進(jìn)程吐根。今后正歼，為了實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的小型化辐马，越來越需要將熱分析拷橘、裝配配置等作為考慮的因素。

 

TDK擁有鐵氧體這種材料蔚芥，可實(shí)現(xiàn)從材料到生產(chǎn)出變壓器成品〔Ρ郏現(xiàn)在，TDK公司正在開發(fā)各種用途的鐵氧體材料秤皿，針對(duì)不同的用途基际，提供各具特色的產(chǎn)品。特別是在平板電視中使用了諧共振電路办溶，電力浪費(fèi)較少(低發(fā)熱)的磁芯材料有望發(fā)揮其應(yīng)有的功能袍砚。公司雖然擁有PC47材質(zhì)，但為了進(jìn)一步減少電力損失抠阴，正在謀求把傳統(tǒng)的EER35形狀的產(chǎn)品尺寸縮減成EER28L尺寸槐伍，以期在小型化方面進(jìn)一步拉開與其他產(chǎn)品的差距。

 

隨著變壓器生產(chǎn)發(fā)展到自動(dòng)化繞線階段粥割，產(chǎn)品的特性差異逐步縮小凌红。通過自動(dòng)化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定供給突妇，減少了人為因素對(duì)品質(zhì)和成本方面造成的影響硬纤。

 

TDK是針對(duì)變壓器的特性要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，所以構(gòu)筑起一種體制赃磨，就是面對(duì)所有顧客都一律確保在較短交貨期內(nèi)提供設(shè)計(jì)上達(dá)到最佳性能的變壓器產(chǎn)品筝家，并提供設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)服務(wù)和包括電路方面的支援服務(wù)體制。

 

TDK運(yùn)用本公司的技術(shù)力量邻辉，開發(fā)出了3種與電源相關(guān)的新型零部件———“線性濾波器”肛鹏、“PFC扼流圈”、“電源用變壓器”(諧振式恩沛、回掃式)在扰。傳統(tǒng)電源電路板部件裝配的高度為25mm～30mm，而將上述產(chǎn)品運(yùn)用在平板電視的電源電路部位時(shí)雷客，其電路板的裝配高度可控制在15mm以下芒珠，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的薄型化。

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