電源管理的未來在哪里

阻止大宗商品化進(jìn)程

我們可以利用另一個(gè)發(fā)展趨勢—系統(tǒng)優(yōu)化來阻止大宗商品化進(jìn)程。

隨著處理器功能的日益強(qiáng)大，復(fù)雜的電子產(chǎn)品必須緊緊跟隨其發(fā)展步伐，才能充分利用其所有功能。通過集成更高級的智能 AND 靈活性，并整合非功耗型功能模塊，許多電源管理器件讓處理器能夠充分發(fā)揮其各種功能。今天，這些復(fù)雜的電源管理芯片主要用于便攜式、電池供電的應(yīng)用，例如：手機(jī)和個(gè)人媒體播放器/MP3 播放器等。但是，一些非便攜式應(yīng)用也正陸續(xù)轉(zhuǎn)向這些解決方案。

在電池供電的應(yīng)用中，用戶都想榨干電池的每一滴電能。當(dāng)不需要大量處理能力時(shí)讓處理器進(jìn)入低功耗模式，諸如動態(tài)電壓與頻率縮放 (DVFS) 和自適應(yīng)電壓縮放 (AVS) 的特性有助于延長電池的使用時(shí)間。當(dāng)處理需求變化時(shí)，DVFS 可以使處理器改變其電壓軌。AVS 根據(jù)處理變化情況、溫度以及硅芯片老化程度來對所有工作電壓進(jìn)行優(yōu)化。例如，一部個(gè)人媒體播放器從視頻回放轉(zhuǎn)到 MP3 回放時(shí)，就無需讓處理器高負(fù)荷運(yùn)行。這樣可以降低電壓，并以低功耗狀態(tài)運(yùn)行，以此來延長總體電池使用壽命。

對一些“插頭式”電子產(chǎn)品而言，例如：數(shù)字電視機(jī)和機(jī)頂盒等，由于要達(dá)到許多嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（如：能源之星），因此功效是一個(gè)重要的特性，并且這種重要性還會不斷增加。電視機(jī)和機(jī)頂盒大部分時(shí)間都處于空閑狀態(tài)，因此最大化這種狀態(tài)下的效率便十分重要。“能源之星”規(guī)定待機(jī)功耗要低于 1W，而許多公司的目標(biāo)是達(dá)到低于 100mW 的待機(jī)功耗。如輕負(fù)載效率和多相拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的相降 (phase-dropping) 等特性，都可以最小化 AC 和 DC 應(yīng)用中這些非激活狀態(tài)下的功耗。

為了給其非便攜式和電池供電應(yīng)用中廣大的終端用戶創(chuàng)造更多的價(jià)值，電源管理器件廠商們正在對其他能夠與其電源器件集成的功耗型和非功耗型功能模塊進(jìn)行研究。通過降低用戶組件數(shù)量、總體材料清單成本 (BOM) 和安裝成本以及總體電路板尺寸，諸如多 DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出、音頻編解碼器、USB 外圍設(shè)備、電池充電器、LED 驅(qū)動器、觸摸屏及鍵盤控制器、通用模數(shù)轉(zhuǎn)換器等模塊可以創(chuàng)造更多的價(jià)值。雖然提高了開關(guān)組件和熱應(yīng)力的集中度，但是這樣可能會帶來集成度的下降，同時(shí)工藝節(jié)點(diǎn)非一線排列的情況下還會降低性能（在同一塊硅芯片上集成音頻和電源存在一定的風(fēng)險(xiǎn)）。根據(jù)集成選項(xiàng)的多少，有許多器件可供選擇，以實(shí)現(xiàn)各種不同的需要功能，讓用戶在優(yōu)化其設(shè)計(jì)時(shí)擁有更高的靈活性。一般而言，那些擁有較大規(guī)?，F(xiàn)有模擬產(chǎn)品范圍的公司更能夠受益于集成度。

電源的未來

上述這些對于電源管理器件的未來意味著什么呢？它意味著，工程師們在電源器件功能上投入更少的資金，而電源管理公司則可以通過從系統(tǒng)層面了解其用戶的產(chǎn)品來保持和創(chuàng)造價(jià)值。這些公司一定會不停地問：我們用什么方法才能幫助客戶實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)品性能呢？我如何才能使工程師的工作變得更輕松呢？有沒有一種能夠解決這個(gè)問題的最佳方法呢？原始設(shè)備制造商 (OEM) 會不會一直通過低價(jià)買入組件來盡力提高其盈虧底線，而這取決于電源管理半導(dǎo)體公司能否找到阻止其產(chǎn)品大宗商品化的新方法。