電源管理數(shù)字化成本降低,帶來消費類市場活躍
數(shù)字電源因成本障礙而只能局限在高端PC、服務(wù)器和數(shù)據(jù)通信設(shè)備等應(yīng)用市場的現(xiàn)狀將在2010年被Exar公司推出的PowerXR 系列系統(tǒng)級數(shù)字電源解決方案打破。PowerXR系列數(shù)字PWM控制器是新一代的數(shù)字電源管理產(chǎn)品。在業(yè)界,它首次使得可編程數(shù)字電源與模擬電源的成本相當(dāng),從而徹底消除了消費電子制造商極為敏感的成本障礙。與此同時,基于它實現(xiàn)的數(shù)字電源不僅很多性能都遠遠超過了模擬電源(包括紋波、寬溫性能偏差、尺寸和功率密度),瞬態(tài)響應(yīng)性能與模擬電源相當(dāng),而且還可為客戶免費提供許多額外的電源管理功能。
最重要的是,PowerXR系列產(chǎn)品能將電源開發(fā)時間從數(shù)周減少至數(shù)小時,從而可實現(xiàn)模擬電源在產(chǎn)品上市時間方面無法比擬的顯著優(yōu)勢。不僅如此,當(dāng)設(shè)計方案實時變更時,可輕松實現(xiàn)重新配置。而且不僅允許在設(shè)計過程中修改,即使電源已經(jīng)部署到使用現(xiàn)場,客戶仍可針對不斷變化的需求進行實時的電源系統(tǒng)調(diào)整,從而可極大地減小工程風(fēng)險。現(xiàn)在,消費電子領(lǐng)域的客戶需要回答的問題已經(jīng)不再是“為什么我要用數(shù)字電源”,而是“為什么我不用這么好的東西?”
PowerXR系列目前已推出兩款芯片,分別為每通道5A的數(shù)字PWM控制器XRP7704和每通道16A的數(shù)字PWM控制器XRP7740(4通道完全獨立的數(shù)字PWM以及1通道待機LDO)。這兩款芯片既具數(shù)字電路管理和控制的低成本和靈活性,又具有模擬開關(guān)電源的卓越性能。它們的問世不僅是數(shù)字電源進入消費電子市場的里程碑,而且吹響了最終全面取代模擬電源的進軍號。但這是一個長期的過程,目前模擬電源市場仍在以5%的速度增長,預(yù)計到2013年其市場規(guī)模還將增長到60億美元。數(shù)字電源市場的增長速度將明顯高于模擬電源,預(yù)計它將從2008年的1億多美元增長到2013年的8億多美元。
我相信有一天模擬電源會基本淡出市場,但可能不會完全消失,就如同我們看到的那樣:線性穩(wěn)壓電源過去約占70-80%的市場,今天仍然每年增長5%,但總的市場份額已掉到15%左右。今天85%的電源市場已被PWM開關(guān)電源所占據(jù),其中15%的模擬PWM開關(guān)電源市場又將很快被數(shù)字電源所取代,因為數(shù)字電源既具備模擬電源的一切優(yōu)點,又提供很多的數(shù)字管理特性,且配置很容易改變。
XRP7704和XRP7740是兩款首次將高性能模擬技術(shù)與先進、高速的專利數(shù)字控制電路結(jié)合起來的5通道系統(tǒng)電源芯片,這兩款產(chǎn)品通過數(shù)字電源的可配置性,經(jīng)濟劃算地實現(xiàn)了電源解決方案。Exar還提供一個易于使用的開發(fā)工具Digital Power Studio,它能實現(xiàn)復(fù)雜的上電、下電時序控制和電源系統(tǒng)的配置。當(dāng)然,理論上模擬電源也可以實現(xiàn)這些功能,但是實現(xiàn)成本高昂。目前市場的前期接受程度讓我們相當(dāng)受鼓舞。
PowerXR系列芯片是開創(chuàng)性的設(shè)計,它采用了標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝、獨特的硬件編碼狀態(tài)機架構(gòu)和專用的IP,這使得我們可以用一塊芯片實現(xiàn)以前13顆芯片才具備的功能。與競爭對手相比,它的裸片面積要小一半多,這使得它的封裝尺寸、功耗和功率密度都要優(yōu)于競爭對手。與典型的基于模擬PWM控制器的4通道輸出模擬開關(guān)電源相比,基于PowerXR系列芯片實現(xiàn)的4通道輸出數(shù)字電源的外圍元件可減少80%。
Primarion和Zilker Labs開發(fā)的數(shù)字電源芯片通常是單輸出產(chǎn)品,主要針對負載非常大(電流瞬變達到100A/微秒或500A/微秒)的核心電源市場,如服務(wù)器、PC或數(shù)據(jù)通信設(shè)備的處理器用電源。PowerXR系列芯片則主要針對16A工作電流以下的多電壓外設(shè)和控制器/嵌入式處理器應(yīng)用,如大多數(shù)控制器需要5個電壓,現(xiàn)在你可以用一個芯片來實現(xiàn)。
要求大電流的核心電源市場其實并不大,只有1.5億美元,但有10家第一流的電源管理公司在爭搶。我們主打的是處理器周邊的外設(shè)和控制器電源市場,該市場有10億美元之大。目前在消費電子市場上,基本上沒有競爭對手在提供數(shù)字電源解決方案。因此我們進入的是一個大得多的市場,而且競爭對手很少。
我們基本上支持所有的處理器,除了Intel和AMD的處理器,因為我們現(xiàn)在還沒有支持Intel VID接口的產(chǎn)品。唯一的例外是,我們支持嵌入式Atom多媒體處理器,不支持針對筆記本電腦的Atom處理器。我們計劃2010年推出支持Intel處理器的PowerXR系列芯片。
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