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EEPW首頁(yè) > 手機與無(wú)線(xiàn)通信 > 設計應用 > 面向便攜式應用的電源管理趨勢

面向便攜式應用的電源管理趨勢

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作者:未知 時(shí)間:2005-11-07 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  面向便攜式應用的管理正成為半導體領(lǐng)域奪目的亮點(diǎn)。據市場(chǎng)調研公司CIR 發(fā)表的市場(chǎng)報告指出,未來(lái)幾年內基于便攜式應用的器件市場(chǎng)前景非常樂(lè )觀(guān),2004 年銷(xiāo)售收入有望達到43 億美元,并將在2008 年大幅上升至72 億美元。

  便攜式設備中與日俱增的新功能,將對管理形成大量新的需求。與此同時(shí),便攜式設備制造商正面臨越來(lái)越大的壓力,他們必須把這些功能集成進(jìn)不斷縮小的體積內,同時(shí)又要讓它維持較長(cháng)的工作時(shí)間。

  例如,隨著(zhù)3G 的到來(lái),手機不僅要瀏覽網(wǎng)頁(yè)、發(fā)送電子郵件、拍攝數碼照片,甚至要能播放視頻流,這些都給電源管理帶來(lái)巨大挑戰。同時(shí),隨著(zhù)處理器速度的加快,整個(gè)電源管理方案和各個(gè)子系統必須跟上這一變化,提供配套的電源支持。此外,新型電池技術(shù)、尤其是微型燃料電池技術(shù)的商用化即將開(kāi)始,也迫使電源芯片廠(chǎng)商重新思考未來(lái)的電源系統設計。

  與之相應地,這些新的變化趨勢也為電源芯片廠(chǎng)商創(chuàng )造了巨大商機,促使他們絞盡腦汁開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的、各具特色和尺寸越來(lái)越小的電源管理解決方案,以支持日益復雜的系統電源要求和新功能。為了全面深入地了解當今便攜式應用領(lǐng)域的最新電源管理趨向,本文特邀領(lǐng)先半導體公司德州儀器(TI) 、飛兆(Fairchild)、凌特(Linear)、安森美、國半(NS)、微芯科技(Microchip)和立锜科技分享他們的見(jiàn)解與智慧。

 
圖1:芯片技術(shù)發(fā)展藍圖。

  電源管理器件在封裝、效率和成本之間取平衡

  在終端設備的小體積趨勢下,系統工程師所需的電源器件必須能延長(cháng)電池壽命和縮小線(xiàn)路板面積。供應商在設計這類(lèi)器件時(shí),就需要在效率、封裝尺寸和成本之間反復權衡。飛兆半導體的亞太區總裁郭裕亮表示:“小尺寸封裝的散熱能力不及大尺寸封裝產(chǎn)品,迫使我們提高器件的電源轉換效率?!?

  在終端設備的小體積趨勢下,系統工程師所需的電源器件必須能延長(cháng)電池壽命和縮小線(xiàn)路板面積。供應商在設計這類(lèi)器件時(shí),就需要在效率、封裝尺寸和成本之間反復權衡。飛兆半導體的亞太區總裁郭裕亮表示:“小尺寸封裝的散熱能力不及大尺寸封裝產(chǎn)品,迫使我們提高器件的電源轉換效率?!?
Microchip 的模擬與接口產(chǎn)品部資深銷(xiāo)售經(jīng)理George Paparrizos 指出,系統設計的功耗取決于輸入/輸出電壓之間的差異和所要求的負載電流?!坝捎谛滦蛿底衷枰蟮碾娏?,降低能耗的兩種主要方式只能為采用略高于輸入電壓的輸出電壓,或者采取智能的系統控制?!彼f(shuō),對電源的更高要求,刺激了能節省空間、并具有更高散熱性能的新型封裝技術(shù)的發(fā)展,也使無(wú)引腳封裝(DFN 和QFN)大行其道。

  便攜式應用中電壓轉換的數量也在不斷增多,因此人們認為有必要對電源轉換采用同樣的高密度封裝。TI 全球業(yè)務(wù)市場(chǎng)經(jīng)理Patrick Heyer 說(shuō):“改進(jìn)后的封裝技術(shù)將繼續致力于縮小占位面積、接近內部硅片的尺寸、提供良好的導熱性、降低成本和符合標準客戶(hù)處理要求。多芯片封裝技術(shù)將允許提供更加全面的功能,同時(shí)將外部元件數量減到最少?!?

  他還指出,焊線(xiàn)(Bond wires)將繼續讓位于焊料突起或其它創(chuàng )新性技術(shù),這些技術(shù)允許電源芯片能夠承受大電流、高發(fā)熱和高頻信號。創(chuàng )新性的電路設計,將為采用性能得到改進(jìn)的特點(diǎn)創(chuàng )造條件,這些特點(diǎn)包括軟開(kāi)關(guān)、優(yōu)化的門(mén)驅動(dòng)、更高的精度、較高的開(kāi)關(guān)頻率和更好的控制算法。

  當今大多數便攜式設備中都存在多種充電電源,為了在空間狹小的電路板上實(shí)現最佳效率,針對電池的功率管理設計變得日益復雜。Linear 公司電源業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Tony Armstrong 說(shuō):“只需研究一下諸如數碼相機、MP3 播放機、GPS 接收機和PDA 等產(chǎn)品即可一目了然。此類(lèi)產(chǎn)品大多可由AC 適配器、USB 接口或鋰離子電池來(lái)供電。這些電源之間的功率通路控制是一項重大挑戰?!?

  他繼續說(shuō),工程師一直在嘗試采用分立組件來(lái)實(shí)現上述功能,但面臨很大困難,比如熱插拔以及會(huì )引發(fā)嚴重系統問(wèn)題的浪涌電流等。目前大多數電池供電型便攜式產(chǎn)品都采用專(zhuān)用電源芯片,來(lái)實(shí)現電池充電、功率通路控制、提供多個(gè)電源電壓以及諸如真正的輸出斷接和精確的USB 限流等保護功能。采取這種方法的原因很清楚,即只需單個(gè)器件便可滿(mǎn)足其全部的電源管理要求。不過(guò)這樣做也有缺陷,專(zhuān)用電源芯片的先天不足導致其很難針對所有上述功能來(lái)實(shí)現其性能的最大化,并使得從產(chǎn)品設計到投產(chǎn)的時(shí)間變得很長(cháng)。

  對于未來(lái)電源管理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,國半公司亞太區便攜式設備電源管理產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理羅振輝指出,未來(lái)電源管理系統不應只著(zhù)眼于開(kāi)關(guān)穩壓器的轉換效率,應同時(shí)仔細考慮電源管理芯片是否有穩定的批量供貨以及封裝是否小巧,而且即使封裝極為小巧,芯片的功耗、精確度及噪音水平也不應受到絲毫的影響。

  顯示屏成為節能設計重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域

  最近的趨勢顯示,彩屏正迅速成為多數新款手機、PDA 和數碼相機的標準配置。彩屏、游戲、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和短信等特點(diǎn)所要求的顯示屏使用時(shí)間越來(lái)越長(cháng),如何有效支持這方面的需求成為各電源管理器件廠(chǎng)商的重點(diǎn)“照顧”對象。安森美半導體模擬便攜和消費產(chǎn)品應用部門(mén)總監Bernie Weir 說(shuō):“2003 年手機的換機數量首次超過(guò)了整個(gè)手機銷(xiāo)售總量的50%,這些第二代、第三代手機用戶(hù)有豐富的手機使用體驗,希望手機成為帶LCD 彩屏的多媒體語(yǔ)音通訊工具。如何能有效支持手機彩屏顯示、上網(wǎng)瀏覽、游戲和發(fā)送短信等功能,以增長(cháng)背光LED 所使用的時(shí)間,是設計者優(yōu)先考慮的重點(diǎn)之一,對每一微瓦的電能都要精打細算?!?


  最近的趨勢顯示,彩屏正迅速成為多數新款手機、PDA 和數碼相機的標準配置。彩屏、游戲、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和短信等特點(diǎn)所要求的顯示屏使用時(shí)間越來(lái)越長(cháng),如何有效支持這方面的需求成為各電源管理器件廠(chǎng)商的重點(diǎn)“照顧”對象。安森美半導體模擬便攜和消費產(chǎn)品應用部門(mén)總監Bernie Weir 說(shuō):“2003 年手機的換機數量首次超過(guò)了整個(gè)手機銷(xiāo)售總量的50%,這些第二代、第三代手機用戶(hù)有豐富的手機使用體驗,希望手機成為帶LCD 彩屏的多媒體語(yǔ)音通訊工具。如何能有效支持手機彩屏顯示、上網(wǎng)瀏覽、游戲和發(fā)送短信等功能,以增長(cháng)背光LED 所使用的時(shí)間,是設計者優(yōu)先考慮的重點(diǎn)之一,對每一微瓦的電能都要精打細算?!?

  顯示屏的清晰度越來(lái)越高,畫(huà)面色彩更要比以前璀璨亮麗,這使顯示屏的功耗不斷增加,如何節能已成為便攜式設備設計工程師需要面對的一個(gè)重大問(wèn)題。為節能所做的改善幾乎涉及顯示系統的每一個(gè)角落。NS 公司亞太區顯示器產(chǎn)品市場(chǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)理陳永信介紹了一種全新技術(shù)—— 移動(dòng)像素鏈路(MPL),它是基帶處理器與顯示屏/相機之間的一個(gè)接口,可將有關(guān)芯片連接一起,減少鉸接位的線(xiàn)路,從而減少這些線(xiàn)路上的能量損耗和隨之而來(lái)的電磁干擾。

  此外,為顯示屏提供背光的發(fā)光體是系統之中耗電量最大的電路,其耗電量是顯示屏所獲供電的十倍以上。飛兆半導體的技術(shù)市務(wù)工程師Enrique Rodriguez 說(shuō),“在LCD 顯示器的各種背光方案中,LED 方法由于減少了外部元件數如變換器等,因而可大幅減少功耗。此外,多種LED 驅動(dòng)方案都采用脈沖寬度調制(PWM)來(lái)降低LED 的平均電流,從而減小了驅動(dòng)電路所需的功率?!?

  目前,廠(chǎng)商們正在開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的LED 電荷泵產(chǎn)品,以提高背光功率?!笆袌?chǎng)要求現在的LED 電荷泵器件必須為主屏、次屏顯示器以及至少一個(gè)RGB 顯示提供背光電源?!盠inear 的Armstrong 說(shuō)。他注意到產(chǎn)品設計要求不斷擴展的特點(diǎn),“電流精度和亮度匹配問(wèn)題是非常復雜的,雖然工程師對于10%的電流精度尚能接受,但他們絕對容忍不了匹配精度高于5%?!?

  另一個(gè)可以進(jìn)一步節省用電的地方是相機的預覽系統。根據目前的設計,即使在預覽階段,所有影像數據都必須先傳送往控制器,然后才傳回顯示器。這樣來(lái)回傳送數據完全沒(méi)有必要,徒然浪費能源,因為影像數據在預覽后會(huì )全部被刪掉。NS 全新推出的LCD 驅動(dòng)器可以支持較寬的視頻帶寬,而且內置2D 定標器,使相機可以在執行預覽功能時(shí)直接與顯示模塊建立聯(lián)系,以便傳送數據。這個(gè)設計確保相機在執行預覽功能時(shí),基帶處理器及鉸接位可以完全處于閑置狀態(tài),有助于進(jìn)一步節省能量。

  開(kāi)關(guān)器件與消除電磁干擾的雙贏(yíng)局面

  在許多便攜應用中,開(kāi)關(guān)調節器正在取代線(xiàn)性調節器,以延長(cháng)電池的工作時(shí)間,但噪聲和電磁干擾(EMI)問(wèn)題也隨之而至。然而,許多便攜式設備都具有無(wú)線(xiàn)電電路和射頻接收器,它們對噪聲都十分敏感。因此作為噪音發(fā)生器的開(kāi)關(guān)電源,勢必對這些敏感電路形成潛在的干擾。最常用的解決辦法有兩個(gè):一為改善電路設計,二是加設屏蔽。傳統的解決辦法是使噪聲發(fā)生電路遠離對噪聲敏感的電路。然而,在當今的便攜式產(chǎn)品(例如智能手機)中,由于系統內部布局非常緊密,這種做法已不再可行;而加設屏蔽的方案則會(huì )因為成本和尺寸方面的限制,變得不切實(shí)際。

  在許多便攜應用中,開(kāi)關(guān)調節器正在取代線(xiàn)性調節器,以延長(cháng)電池的工作時(shí)間,但噪聲和電磁干擾(EMI)問(wèn)題也隨之而至。然而,許多便攜式設備都具有無(wú)線(xiàn)電電路和射頻接收器,它們對噪聲都十分敏感。因此作為噪音發(fā)生器的開(kāi)關(guān)電源,勢必對這些敏感電路形成潛在的干擾。最常用的解決辦法有兩個(gè):一為改善電路設計,二是加設屏蔽。傳統的解決辦法是使噪聲發(fā)生電路遠離對噪聲敏感的電路。然而,在當今的便攜式產(chǎn)品(例如智能手機)中,由于系統內部布局非常緊密,這種做法已不再可行;而加設屏蔽的方案則會(huì )因為成本和尺寸方面的限制,變得不切實(shí)際。

  飛兆的Rodriguez 說(shuō):“目前的趨勢是利用擴頻技術(shù)來(lái)減少EMI 信號的功率成分。在穩壓器中使用不同的頻率可以降低功率成分,從而減少EMI 量?!痹摴镜腇AN5602 便屬于這樣的產(chǎn)品,它是通用的開(kāi)關(guān)電容DC/DC 轉換器,能調整導通電阻值,以便控制從輸入轉換到飛速電容的電荷量。這種調制可以將器件的電流峰值減到最小,最終并降低EMI。國半的羅振輝認為,開(kāi)關(guān)電容穩壓器的效率在不斷提高,其實(shí)際效率與磁力開(kāi)關(guān)穩壓器相差不大,這是解決電磁干擾的一個(gè)可行方案。

  Linear 的Armstrong 也表示,一種切實(shí)可行的降噪技術(shù)是使DC/DC 轉換器的系統時(shí)鐘產(chǎn)生高頻抖動(dòng)。這種方法加上擴頻操作,能夠利用一個(gè)偽隨機數(PRN) 序列對開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行調制,以消除窄帶諧波。據他介紹,該公司的LTC3251 便是實(shí)現了片上擴頻的一款芯片實(shí)例。LTC3251 是一款500mA、高效、低噪聲、無(wú)電感器型降壓DC/DC 轉換器,其擴頻振蕩器是專(zhuān)為生成一個(gè)在逐個(gè)周期之間具有隨機時(shí)間間隔(但固定于1MHz 和1.6MHz 之間)的時(shí)鐘脈沖而設計的。這樣做的好處是可以把開(kāi)關(guān)噪聲散布于眾多的頻率之上。

  電源控制與充電器功能的融合趨勢

  在便攜式應用領(lǐng)域,多種器件整合已是必然。正如臺灣電源管理芯片廠(chǎng)商立锜科技指出:“未來(lái)基于空間小以及高效率的需求,整合勢在必行?!倍噍斎?、多功能器件正開(kāi)始將充電、監控及管理功能集于一身。電源控制器和電源管理芯片(傳統上是相互關(guān)聯(lián)但又相互獨立)正與許多集成芯片中的充電器功能相融合。國半的羅振輝表示:“我們早已洞悉這一市場(chǎng)發(fā)展趨勢,例如市場(chǎng)上的應用處理器不但都預載了所需的軟件,而且也漸漸將更多其它硬件如人機接口、機器接口內置于處理器中?!睋榻B,該公司一直與應用處理器廠(chǎng)商密切合作,致力為市場(chǎng)提供一個(gè)高度集成的解決方案,以滿(mǎn)足各種不同的負載要求。

  在便攜式應用領(lǐng)域,多種器件整合已是必然。正如臺灣電源管理芯片廠(chǎng)商立锜科技指出:“未來(lái)基于空間小以及高效率的需求,整合勢在必行?!倍噍斎?、多功能器件正開(kāi)始將充電、監控及管理功能集于一身。電源控制器和電源管理芯片(傳統上是相互關(guān)聯(lián)但又相互獨立)正與許多集成芯片中的充電器功能相融合。國半的羅振輝表示:“我們早已洞悉這一市場(chǎng)發(fā)展趨勢,例如市場(chǎng)上的應用處理器不但都預載了所需的軟件,而且也漸漸將更多其它硬件如人機接口、機器接口內置于處理器中?!睋榻B,該公司一直與應用處理器廠(chǎng)商密切合作,致力為市場(chǎng)提供一個(gè)高度集成的解決方案,以滿(mǎn)足各種不同的負載要求。

  飛兆的Rodriguez 也指出,目前的設計社群有一個(gè)最新趨勢,是將這些功率管理單元引進(jìn)于應用處理器中,以便將來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行功率優(yōu)化。他說(shuō):“要實(shí)現這個(gè)目標必須克服多項挑戰,包括制定積極的開(kāi)發(fā)計劃,以及解決成本和功率增加帶來(lái)的熱特性問(wèn)題?!?“ 我們目前提供全面集成的具有電池管理能力、多輸入、多功能的電源管理器件?!盩I 的Heyer 說(shuō),“此外,尺寸較大的電源管理芯片能夠有效滿(mǎn)足關(guān)鍵的系統電源需求,市場(chǎng)商機和和設計數量都在增加。例如具有10 個(gè)或更多電源通道的器件通常用于專(zhuān)用設計,如智能電話(huà)或數碼相機。但亞洲市場(chǎng)對于尺寸較小的1 到3 通道器件的需求量較大,如具有線(xiàn)性調節器的集成DC/DC 開(kāi)關(guān)調節器。我們認為未來(lái)這種需求將繼續存在,因為這些器件避免了過(guò)度集成,適合于不同類(lèi)型的應用?!?便攜式產(chǎn)品需要更高級的電源管理和電池管理,以便將功耗降至最低,并尋找能計算剩余可用能量、或者系統何時(shí)可以再度投入運行的方法,來(lái)優(yōu)化系統性能、延長(cháng)運行時(shí)間。為了獲得最佳的性?xún)r(jià)比,新型電池管理芯片器件在一個(gè)單芯片封裝中集成了所有的電池管理功能。Microchip 的電池管理產(chǎn)品部副總裁Jim Vernon 表示:“由于充電控制、電量監測和安全等功能對于測量溫度、電壓和電流有共同的需求,單芯片方案消除了系統中的重復功能。這種單芯片解決方案可以提供更多的好處,因為每種功能都是獨立的,可以在系統級實(shí)現電池管理,而不是在單個(gè)元件上實(shí)現?!?

  另外,還有一種趨勢是利用USB 對便攜式設備的電池充電,便攜式設備中常用的鋰離子電池便采用了這種技術(shù)。飛兆的Rodriguez 指出:“USB 2.0 規范規定了兩種完全不同的功率分類(lèi)(高和低),電壓標稱(chēng)值是5V,而浪涌電流容許值則為500mA。這種能在USB 的數據功能外集成電池充電功能的能力,能夠在器件中延長(cháng)電池壽命?!?

  Linear 近期推出了一款LTC3455,可在滿(mǎn)足USB 電源標準的情況下對AC 適配器、USB 電纜和鋰離子電池之間的功率流動(dòng)進(jìn)行無(wú)縫管理。該器件集成了一個(gè)全功能鋰離子電池充電器和兩個(gè)高效同步降壓型轉換器,前者可提供高達800mA 充電電流,后者用于生成大多數USB 外設所需的低電壓軌。LTC3455 還提供了用于微處理器的上電復位信號、用于向存儲卡供電的熱插拔輸出、以及適合用作低電池電量比較器或LDO 控制器的備用增益部件。

  手機閃光燈帶來(lái)新的需求

  照相等功能在手機中的出現和不斷深入,對電源管理提出了更嚴峻的挑戰,因為這些新增功能基本上都屬于“能量饑渴型”應用。例如,消費者希望照相手機能拍攝更高分辨率的圖片,并能在室內或昏暗環(huán)境光條件下進(jìn)行拍攝。這些需求迫使手機設計師開(kāi)始考慮在手機中配置閃光功能,而白光LED 成為閃光燈的首選光源。


  照相等功能在手機中的出現和不斷深入,對電源管理提出了更嚴峻的挑戰,因為這些新增功能基本上都屬于“能量饑渴型”應用。例如,消費者希望照相手機能拍攝更高分辨率的圖片,并能在室內或昏暗環(huán)境光條件下進(jìn)行拍攝。這些需求迫使手機設計師開(kāi)始考慮在手機中配置閃光功能,而白光LED 成為閃光燈的首選光源。

  對手機設計工程師而言,白光LED 擁有他們所需要的各種特性:小外形尺寸、高亮度輸出以及提供閃光和連續視頻照明的能力,LED 供應商已開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)用于手機閃光燈的高輸出功率LED。然而,這些高亮度的LED 雖然很適合于照明用途,但它們也是電池的耗電大戶(hù)。

  “雖然用高功率LED 來(lái)形成可見(jiàn)光這種基本任務(wù)很簡(jiǎn)單,但如果不對現有設計加以改進(jìn),就難以構建高性能的電源和電流控制方案?!盠inear 的Armstrong 表示。據他介紹,Linear 的LTC3453 是一款專(zhuān)為優(yōu)化效率、準確度和LED 電流控制而設計的產(chǎn)品實(shí)例,適合高電流照相機閃光燈應用。該產(chǎn)品采用同步降壓-升壓型電源架構和可編程低壓降電流源,用以調節LED 電流。

  該器件可根據VIN 和LED 正向電壓在同步降壓、同步升壓和四開(kāi)關(guān)降壓-升壓模式之間自動(dòng)變換。每個(gè)電流源都有其自己獨立的控制環(huán)路,并能在非常低的LEDx 引腳電壓條件下調節電流,旨在最大限度地降低功耗。憑借同步降壓-升壓拓撲結構,“手電筒”模式的效率可達

  90% 以上,與標準的升壓解決方案相比提升幅度達20~30%。

  飛兆公司則推出了高效LED 閃光燈驅動(dòng)器FMS2000 和FMS2004。據稱(chēng),這些器件可對閃

  光亮度/持續時(shí)間、減小紅眼、電影模式、白平衡以及電池電壓補償等功能進(jìn)行可編程控制。

  除此以外,Microchip 的安全、微控制器與技術(shù)部產(chǎn)品銷(xiāo)售經(jīng)理Fanie Duvenhage 還表示,微控制器也將在閃光燈解決方案中發(fā)揮重要作用。他說(shuō):“人們希望閃光燈能夠適應不同的亮度水平、以不同的次序進(jìn)行閃光、并顯示不同的顏色。這不能通過(guò)單機功率轉換芯片實(shí)現,而是需要額外的可編程微控制器。但是,許多設計人員不想在微控制器以外再為一個(gè)功率轉換器件掏錢(qián),所以功率轉換功能經(jīng)常被納入微控制器之中?!?


  在終端設備的小體積趨勢下,系統工程師所需的電源器件必須能延長(cháng)電池壽命和縮小線(xiàn)路板面積。供應商在設計這類(lèi)器件時(shí),就需要在效率、封裝尺寸和成本之間反復權衡。飛兆半導體的亞太區總裁郭裕亮表示:“小尺寸封裝的散熱能力不及大尺寸封裝產(chǎn)品,迫使我們提高器件的電源轉換效率?!?

  Microchip 的模擬與接口產(chǎn)品部資深銷(xiāo)售經(jīng)理George Paparrizos 指出,系統設計的功耗取決于輸入/輸出電壓之間的差異和所要求的負載電流?!坝捎谛滦蛿底衷枰蟮碾娏?,降低能耗的兩種主要方式只能為采用略高于輸入電壓的輸出電壓,或者采取智能的系統控制?!彼f(shuō),對電源的更高要求,刺激了能節省空間、并具有更高散熱性能的新型封裝技術(shù)的發(fā)展,也使無(wú)引腳封裝(DFN 和QFN)大行其道。

  便攜式應用中電壓轉換的數量也在不斷增多,因此人們認為有必要對電源轉換采用同樣的高密度封裝。TI 全球業(yè)務(wù)市場(chǎng)經(jīng)理Patrick Heyer 說(shuō):“改進(jìn)后的封裝技術(shù)將繼續致力于縮小占位面積、接近內部硅片的尺寸、提供良好的導熱性、降低成本和符合標準客戶(hù)處理要求。多芯片封裝技術(shù)將允許提供更加全面的功能,同時(shí)將外部元件數量減到最少?!?

  他還指出,焊線(xiàn)(Bond wires)將繼續讓位于焊料突起或其它創(chuàng )新性技術(shù),這些技術(shù)允許電源芯片能夠承受大電流、高發(fā)熱和高頻信號。創(chuàng )新性的電路設計,將為采用性能得到改進(jìn)的特點(diǎn)創(chuàng )造條件,這些特點(diǎn)包括軟開(kāi)關(guān)、優(yōu)化的門(mén)驅動(dòng)、更高的精度、較高的開(kāi)關(guān)頻率和更好的控制算法。

  當今大多數便攜式設備中都存在多種充電電源,為了在空間狹小的電路板上實(shí)現最佳效率,針對電池的功率管理設計變得日益復雜。Linear 公司電源業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Tony Armstrong 說(shuō):“只需研究一下諸如數碼相機、MP3 播放機、GPS 接收機和PDA 等產(chǎn)品即可一目了然。此類(lèi)產(chǎn)品大多可由AC 適配器、USB 接口或鋰離子電池來(lái)供電。這些電源之間的功率通路控制是一項重大挑戰?!?

  他繼續說(shuō),工程師一直在嘗試采用分立組件來(lái)實(shí)現上述功能,但面臨很大困難,比如熱插拔以及會(huì )引發(fā)嚴重系統問(wèn)題的浪涌電流等。目前大多數電池供電型便攜式產(chǎn)品都采用專(zhuān)用電源芯片,來(lái)實(shí)現電池充電、功率通路控制、提供多個(gè)電源電壓以及諸如真正的輸出斷接和精確的USB 限流等保護功能。采取這種方法的原因很清楚,即只需單個(gè)器件便可滿(mǎn)足其全部的電源管理要求。不過(guò)這樣做也有缺陷,專(zhuān)用電源芯片的先天不足導致其很難針對所有上述功能來(lái)實(shí)現其性能的最大化,并使得從產(chǎn)品設計到投產(chǎn)的時(shí)間變得很長(cháng)。

  對于未來(lái)電源管理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,國半公司亞太區便攜式設備電源管理產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理羅振輝指出,未來(lái)電源管理系統不應只著(zhù)眼于開(kāi)關(guān)穩壓器的轉換效率,應同時(shí)仔細考慮電源管理芯片是否有穩定的批量供貨以及封裝是否小巧,而且即使封裝極為小巧,芯片的功耗、精確度及噪音水平也不應受到絲毫的影響。



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