电源管理技术活力无限

2004年,半导体市场的景气带动电源供应与电源管理器件市场攀上又一高峰。市场调研公司iSuppli在今年9月时认为,2004年全球电源管理器件的总体销售额将达到201亿美元,比2003年增长24.3%,同时还认为2008年的销售额将上升到295亿美元。

未来的需求显而易见,首先是中国即将在2005年发放3G牌照。这个市场一开盘,就会对基础网络设备、无线基站、以及3G手机等便携式多媒体终端形成巨大的需求,势必拉动电源管理市场的大幅成长。同时,笔记本电脑市场的稳步发展,将促进电源管理器件的销售。另外,汽车内电子系统的增多,也越来越多的需要对功率的流通进行管理与控制。

然而,这些旺盛的需求也对电源管理提出了严峻的挑战,推动着电源供应与管理技术的持续创新与进步。总的看来,目前电源管理技术呈现下面四个发展趋势。

首先是集成趋势。不论是便携式设备,还是PC与网络通信设备,通常都需要多个电压轨为不同的功能器件或板卡模块供电,但这些应用的板级空间却十分有限。为解决这一矛盾,电源IC供应商开始把多路电压转换集成到单芯片封装内,有些则在电源管理单元(PMU)中集成了多个开关转换器和LDO。

集成趋势的另一推动力是成本和设计简化。将多个器件结合在一起,能够以最少的外部元件和最低的成本实现精密的电源控制。但集成化趋势并没有排斥独立封装的分立功率半导体器件。出于产品成熟度、应用的灵活性以及价格优势,分立的功率半导体器件仍然大有用武之地。

其次,为了强化对多电压的管理,并动态控制功率的转移,数字化控制的概念被引入。通常,这种方式通过一个数字内核和嵌入式通信接口(通常为I2C)对多个电源转换模块和外部元件进行控制。例如某些公司针对便携式应用推出的电源ASSP就可对多个电压调整器进行灵活、可编程的控制,优化系统的电源管理。之前,这种方法常用在低电流的便携式设备领域,而现在正向高电流应用领域延伸。但挑战也是艰巨的,最主要解决的任务就是嵌入式通信总线或接口的标准化。

三是电压转换和调节的效率与精度越来越高。尤其是在多电压要求下,如何有效、精确的为每个半导体器件或模块供电已成为电源及电源管理IC供应商的巨大挑战。集成电路的低电压趋势将使电压调节变得更加困难,电源管理IC也必须通过生成更低和更精确的参考电压来适应新的变化。

四是封装体积更加优化。电源管理技术供应商正不断改进封装技术,不仅力图缩小占位面积、还注重提高散热性、以及降低成本。

把握电源市场与技术的最新动态,才能及时改进电源设计、找到更优化的解决方案。这也是我们在今年再度推出《电源技术特刊》的根本目的,希望能为您的工作带来帮助。

特刊编辑:Leo Xiao

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