電源管理:數字化趨熱 應用尚難普及
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隨著(zhù)數字化浪潮的普及,一直以模擬信號為主導的電源管理領(lǐng)域也開(kāi)始引入數字化概念,許多公司如TI、Zilker Labs等都推出了各自的數字電源產(chǎn)品?!皵底帧?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/電源">電源方興未艾,據iSuppli市場(chǎng)調查報告顯示,整個(gè)數字電源市場(chǎng)將在2006年實(shí)現創(chuàng )收1.68億美元左右,業(yè)界估計年復合增長(cháng)率在今后幾年將超過(guò)100%。
半導體公司看好數字電源
更大集成度、更高效率、更快瞬時(shí)響應及更高靈活性成為數字電源廣受青睞的理由。相對來(lái)講,DSP控制的電源采用數字濾波方式,較MCU控制的電源更能滿(mǎn)足復雜的電源需求、實(shí)時(shí)反應速度更快、電源穩壓性能更好。目前市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始有應用,有專(zhuān)家認為未來(lái)數字電源將會(huì )有更快發(fā)展。
Zilker Labs公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Jim Templeton在接受《中國電子報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示:“數字電源是我們看好的一個(gè)新領(lǐng)域,數字電源的特點(diǎn)是可輕松配置、無(wú)需編程、電壓跟蹤、排序及邊際設定方便,一個(gè)Zilker的混合信號管理和轉換IC可以替代幾顆芯片。如我們的ZL2005就可以替代電源排序器與控制器、電壓邊際設定器、DC/DC轉換器3顆芯片?!彼麖娬{:“我們的產(chǎn)品可以減小PCB所需元件數量、降低設計的復雜性從而加速新產(chǎn)品的面市時(shí)間?!?nbsp;
Jim解釋說(shuō):“與模擬電源管理方案相比,我們的方案只需要很少的外圍元件就能工作?!绷硗馑麖娬{:“我們的方案還可以設定電流的限制,這樣不會(huì )出現電壓調整因為大電流燒毀設備的情況,而在模擬電源中,缺乏這樣對電流的限制?!?nbsp;
由于數字電源管理芯片目前成本還比較高,所以主要應用是一些需要精確電壓控制的領(lǐng)域如電信設備、服務(wù)器等,Jim也表示:“隨著(zhù)工藝的改進(jìn)和技術(shù)演進(jìn),未來(lái)Zilker也會(huì )把該產(chǎn)品推向消費電子領(lǐng)域?!?nbsp;
高端應用數字電源有優(yōu)勢
高集成度和靈活性是數字電源的主要特點(diǎn)。在簡(jiǎn)單易用、參數變更要求不多的應用場(chǎng)合,模擬電源產(chǎn)品可能更具優(yōu)勢,而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應速度更快、需要多個(gè)模擬系統電源管理的、復雜的高性能系統應用中,數字電源則具有更大的優(yōu)勢。
德州儀器C2000 DSP控制器產(chǎn)品部中國區經(jīng)理譚徽認為數字電源的好處是可編程,比如通信、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實(shí)現。另外,數字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活,成本也比較低。他認為簡(jiǎn)單易用、參數變更要求不多的應用場(chǎng)合,模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢,因為其應用的針對性可以通過(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現,而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應速度更快、需要多個(gè)模擬系統電源管理的、復雜的高性能系統應用中,數字電源則具有優(yōu)勢。
ADI電源及電腦溫度管理產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Laurence McGarry認為,對于一個(gè)簡(jiǎn)單的、固定功能的應用,模擬電源管理可能保持較大的成本競爭力。對于要求靈活性和(或)通信的較復雜功能的IC,數字電源管理不僅具有低成本競爭力并且在許多情況下可能是唯一的選擇。
為滿(mǎn)足更高端、更復雜的電源管理需求,數字技術(shù)正在逐漸應用在電源管理解決方案中,數字電源已經(jīng)開(kāi)始應用在移動(dòng)通信設備、便攜式娛樂(lè )設備、白色家電、車(chē)載設備等電子設備之中。但同時(shí)也有專(zhuān)家認為,從目前的應用看,由于成本和復雜度問(wèn)題,數字電源的應用還難以很快普及。
記者觀(guān)點(diǎn)
數字電源被市場(chǎng)接受有難度
數字電源IC有它的優(yōu)勢所在,但讓客戶(hù)接受它,那它必須做得要比模擬電源IC還要好。Zilker Labs公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Jim Templeton認為,目前數字電源IC還存在著(zhù)三個(gè)方面的弱點(diǎn),一是價(jià)格高;二是效率不高;三是使用困難(需要編程)。而Zilker Labs向市場(chǎng)推出的第一款品牌產(chǎn)品ZL2005就能克服數字電源普及的障礙,同時(shí)效率又能超過(guò)模擬電源的解決方案,從而使數字電源解決方案達到了模擬電源解決方案的高效率。
“我們汲取了這兩個(gè)領(lǐng)域的精華,即模擬電源解決方案的高性能、高效率和速度快以及數字電源解決方案的高靈活性、可擴展和高度可控制的優(yōu)勢,開(kāi)發(fā)出我們創(chuàng )新的混合信號電源技術(shù)?!盝im Templeton說(shuō)。
Databeans分析師認為,數字電源目前的主要問(wèn)題是,電源工程師還不習慣編程。
德州儀器C2000 DSP控制器產(chǎn)品部中國區經(jīng)理譚徽強調,數字電源進(jìn)入消費電子領(lǐng)域,其實(shí)困難之一是人的因素,此前采用模擬技術(shù)的工程師,一下子轉到數字設計,不是很適應,數字電源設計門(mén)檻也確實(shí)比較高,因此,作為在這一領(lǐng)域比較領(lǐng)先的公司,TI也正在采取一些措施來(lái)降低設計門(mén)檻,其中一個(gè)方法就是我們專(zhuān)門(mén)開(kāi)設了一個(gè)數字電源的網(wǎng)頁(yè),為工程師提供參考設計,其中包括軟件和硬件,我們也欣喜地看到,數字電源產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期變得越來(lái)越短。
數字電源為電源功能的擴展以及更加優(yōu)良的控制提供了廣闊的空間,雖然目前數字電源管理技術(shù)還在商品化的初期階段,目前數字電源管理解決方案應用范圍還將暫時(shí)局限在服務(wù)器用的電源供應器、UPS等產(chǎn)品單價(jià)相對比較高的領(lǐng)域,但隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,數字電源管理終究是一條整個(gè)電子業(yè)界不得不走的路。今天選擇以大型IT設備為起點(diǎn),未來(lái)將擴展到各種嵌入式應用,甚至包含手機在內的可攜式應用,都是未來(lái)各半導體廠(chǎng)商預備推廣數字電源管理的應用市場(chǎng)。
廠(chǎng)商觀(guān)點(diǎn)
Zilker Labs市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Jim Templeton:
數字電源綜合成本并不高
數字電源提供很多種特色,主要是在電源管理方面,它可以將電源的轉換與管理結合在一起,這是數字電源里面極大的特點(diǎn),可以使客戶(hù)設計電源進(jìn)展特別快。我們的技術(shù)使許多功能集成到內部,這樣外圍的器件就非常少,所以對于客戶(hù)來(lái)講,設計非常簡(jiǎn)單。數字電源集成了許多功能在里面,相對模擬技術(shù),外圍的器件也是要花一些成本的,這樣我們覺(jué)得數字電源的成本要比模擬電源的成本要高,但實(shí)際上,綜合起來(lái)比較的話(huà),數字電源的成本并不高。
對于目前數字電源與模擬電源的各自的市場(chǎng)份額,業(yè)界很多分析家預測數字電源今年是1.7億美元,預計到2011年,預計為10億美元。最近,Zilker Labs推出業(yè)界首款整合了全數字電源管理功能的3A電源轉換單芯片解決方案。ZL2105將Zilker Labs的創(chuàng )新Digital-DC技術(shù)擴展到了低功耗應用領(lǐng)域中,并且在6mm
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