電源管理直面節能挑戰

伴隨著(zhù)能源重要性的提升，節能已經(jīng)從簡(jiǎn)單的一句口號變成影響產(chǎn)品成本的重要組成部分。據世界能源組織評估，20年來(lái)世界能源凈成本上升120%以上，而這恰恰又是決定物價(jià)上漲的重要原因。
電源管理，這是任何電子產(chǎn)品都無(wú)法回避的重要步驟，伴隨著(zhù)能源成本的提升，降低功耗就成為時(shí)下電子產(chǎn)品重要的競爭優(yōu)勢之一，這已經(jīng)不僅僅是使用方便性的問(wèn)題，更多的被賦予了成本的含義。電子產(chǎn)品的成本已經(jīng)不能簡(jiǎn)單的以銷(xiāo)售價(jià)格來(lái)衡量，使用成本正越來(lái)越成為決定產(chǎn)品命運的重要因素。一個(gè)很典型的案例就是節能高價(jià)的變頻空調的熱銷(xiāo)。節能的挑戰已經(jīng)真切的擺在電源管理廠(chǎng)商面前。

電源管理系統

以移動(dòng)性取勝的便攜產(chǎn)品以電池供電為主，對功耗的要求自然非常嚴格，特別是目前的便攜產(chǎn)品加入的功能越來(lái)越多，這對電源管理系統提出了信的挑戰。挑戰往往就意味著(zhù)機遇，臺灣茂達電子正是在這種挑戰中尋找機遇的代表。作為能提供包括開(kāi)關(guān)式電源管理IC(PWM)、低壓差穩壓器(LDO)、分立組件MOSFET以及電壓偵測完整電源管理方案的模擬設計廠(chǎng)商，茂達電子期望能在電源管理技術(shù)新挑戰面前通過(guò)技術(shù)革新不斷壯大自己，這是茂達電子行銷(xiāo)處張家瑋副處長(cháng)在接受記者訪(fǎng)問(wèn)時(shí)談到的企業(yè)發(fā)展戰略。

對于目前便攜產(chǎn)品電源管理，單芯片解決方案還是面臨著(zhù)很大的挑戰，仍然是個(gè)相對遙遠的理想。當然，降低功耗的最重要手段來(lái)自于核心芯片工藝的進(jìn)步，更小尺寸、更低功耗的核心芯片決定著(zhù)整個(gè)產(chǎn)品的整體功耗。當制程從0.13mm向90nm甚至65nm與45nm方向發(fā)展，功耗固然降低了很多，但工作電壓的要求更為嚴格，精度的要求就變得更苛刻，與此同時(shí)，EMI干擾問(wèn)題也更突出。所以說(shuō)，降低功耗固然是半導體制程的功勞，但如何把功耗順利穩定地降低則是電源管理廠(chǎng)商的最大功勞。準確的說(shuō)便攜產(chǎn)品實(shí)現低功耗和微型化并不僅僅是只由芯片制程革新及功率降低所帶動(dòng)，軟件的發(fā)展對電源管理同樣提供了很大的幫助。

具體到最熱門(mén)的PMP市場(chǎng)，各種功能不斷地被加入其中，不僅僅在解碼方面要求很高，在顯示方面同樣面臨挑戰，加入無(wú)線(xiàn)功能和產(chǎn)品結構模塊化都是PMP未來(lái)的趨勢，如何用一套系統解決不同模塊的供電需求并且降低能耗成為電源管理急需解決的問(wèn)題。

亂世出英雄，PMP的電源管理市場(chǎng)目前還不夠標準，而這樣的一個(gè)市場(chǎng)恰恰意味著(zhù)市場(chǎng)有很大的變數，這正是茂達所著(zhù)力尋找的突破點(diǎn)。

當然，茂達電子的產(chǎn)品線(xiàn)遠不止這些，在開(kāi)關(guān)式電源管理IC(PWM)、低壓差穩壓器(LDO)、分立組件MOSFET這三個(gè)主要產(chǎn)品領(lǐng)域茂達同樣具有優(yōu)勢。MOSFET目前的重點(diǎn)集中在8英寸晶圓領(lǐng)域，并從低壓轉向100V以上領(lǐng)域拓展，目標應用瞄準了電動(dòng)自行車(chē)這個(gè)龐大的市場(chǎng)， IGBT領(lǐng)域的重點(diǎn)集中在國內的消費電子應用。在音頻放大器市場(chǎng)茂達則涵蓋了A、B和D類(lèi)各種應用，特別是D類(lèi)產(chǎn)品從2~3w面向便攜高端應用產(chǎn)品，到10w以上的大功率LCD電視驅動(dòng)都取得了突破。 此外，茂達還瞄準了GPS這個(gè)新型的領(lǐng)域，與系統廠(chǎng)商和芯片商共同合作在GPS產(chǎn)品的電源管理部分取得了相當可觀(guān)的成績(jì)。

功率半導體

如果說(shuō)電源管理對于節能來(lái)說(shuō)是高超的外科手術(shù)，那么功率半導體技術(shù)的進(jìn)展才是真正的內科調理，是讓節能技術(shù)取得決定性發(fā)展的關(guān)鍵。能源的緊張和環(huán)保的要求呼喚著(zhù)半導體供應商在推動(dòng)能效提高方面扮演著(zhù)更為主動(dòng)積極的角色。

成立50年的飛兆半導體公司作為領(lǐng)先的功率模擬和功率分立技術(shù)式高能效解決方案供應商，正專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)能夠進(jìn)一步提高功率效率的以下一代功率半導體為核心的解決方案。飛兆半導體作為 The Power Franchise 功率專(zhuān)家，致力于電子產(chǎn)品 (比如手機、DVD 播放器、平板顯示器、筆記本電腦、打印機、相機、電視、家用電器、電源適配器、電源、照明設備、電機控制和汽車(chē)電子產(chǎn)品等) 所需高能效組件的設計和制造。提高功率效率是各種電器設備都面臨的問(wèn)題，而每一種產(chǎn)品在空間、系統成本、性能和功率等級方面都有其特殊的設計挑戰。

在照明領(lǐng)域，傳統的日光燈因發(fā)光能效只有10%而致使大量的能源轉化為無(wú)用的熱能，因此必須面對的挑戰包括提高效率、延長(cháng)壽命、提高生活質(zhì)質(zhì)和提供更大的靈活性。比較理想的解決方案主要是提高發(fā)光與散熱的能耗比，使用熒光燈、LED 或 HID 燈取代白熾燈，可大幅提高能效達 85%。
MOSFET 和 IGBT 等集成式IC，可減少組件數目、降低總體成本、簡(jiǎn)化鎮流器設計、降低開(kāi)關(guān)損耗，并提升調光能力。

而對于電子換向電機，節能的同時(shí)必須保證產(chǎn)品和系統的安全與可靠性，因此應對提高效率、簡(jiǎn)化設計，降低系統成本等挑戰的前提是不降低產(chǎn)品關(guān)鍵指標。交、直流轉換供電是很可靠的突破，從單相 AC 電機轉換為可變速 DC 電機，可節能 40%。將 IGBT、MOSFET、 HVIC 和LVIC 集成在先進(jìn)的封裝中可簡(jiǎn)化設計，并縮短上市時(shí)間。

而對于供電電源的挑戰集中在提高效率和可靠性，降低待機功耗，減小尺寸和降低總體系統成本方面。這個(gè)方向的解決方案包括：帶有軟開(kāi)關(guān)功能的集成式功率開(kāi)關(guān)能夠降低開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)簡(jiǎn)化設計，并減小尺寸。半導體 IC 工藝的進(jìn)步和功能性的不斷增強，幫助了電源制造商滿(mǎn)足 1 瓦倡議的要求。降低控制器開(kāi)關(guān)頻率的技術(shù)也可減小低輸出功率或待機功率下的開(kāi)關(guān)損耗。此外，某些功能以節省能量如功率因數校正電路可在待機期間關(guān)斷。低柵極電荷 FET 開(kāi)關(guān)也能降低損耗。

正如飛兆半導體總裁兼首席執行長(cháng)Mark Thompson指出：“資深功率半導體供應商要不斷推出能夠提高能效和節省能量的創(chuàng )新性解決方案及架構，積極推動(dòng)節能趨勢，致力于提供了創(chuàng )新性的器件、集成式解決方案和先進(jìn)的封裝技術(shù)，能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)對集成度更高、性能更高、尺寸更小和功率效率更大的電子應用產(chǎn)品的強烈需求。特別是對高速發(fā)展的中國來(lái)說(shuō)，解決好能效問(wèn)題更是當務(wù)之急?！?/P>