電源產(chǎn)品的趨勢與創(chuàng)新

電源及電源管理解決方案是熱門，也是這次Aisapress的熱門話題之一，

首先，F(xiàn)airchild擺開了電源解決方案龍門陣。

外部造配器

據(jù)Darnell公司的分析。AC-DC外部電源2009年達到22億件，2013年將達到33億件，年復(fù)合增長率可為11.1％(圖1)。

從應(yīng)用角度看(圖2)，最大的增長部分是通信，主要由移動手機驅(qū)動，預(yù)計2013年將達到23億件，其中小于75W的產(chǎn)品主要由通信市場驅(qū)動。

Fairchild的創(chuàng)新產(chǎn)品有75W以下PWM控制器。通常，8引腳固定頻率綠色PWM控制器的不足之處是能效較低，同時待機能耗又較高，F(xiàn)airchild的FAN6754在有負(fù)載時可達87％的平均能效：無負(fù)載時小于lOOmW，減少EMI達5－10dB。

手機電源方案

目前提高能效的手機電源方案自頂向下有六個層次(圖3)：應(yīng)用軟硬件、OS、系統(tǒng)分割(partitioning)、硬件架構(gòu)、電路設(shè)計和制造工程。后四種是Fairchild的專長。

Fairchild的照明MPS(移動功率解決方案)可用于數(shù)碼相機閃光燈、手機的LED驅(qū)動器，例如FAN5902用于手機RF部分，能耗可降低50％。Fairchild還有手機Micro USB的多種方案，集成度高：移動產(chǎn)品的視頻方面，專利的uSerDes更小，無需屏蔽殼：Fairchild還推出了業(yè)界第一款手機用1080p視頻濾波器，尺寸只有，1.0mm×1.45mm：視頻／相機開關(guān)信號質(zhì)量高，用于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的MIPI和HDMI互聯(lián)。翻譯器(Translator)是輸，入一種電壓、輸出多種電壓Ic。例如帶I／O口的微處理器需要1.8V，邏輯層需要3.3V，閃存、平板顯示的電壓需要更高，F(xiàn)XL3SD206滿足寬范圍的電壓需求：Fairchild還提供手機、MP3耳機用音頻系統(tǒng)IP，可用于麥克風(fēng)ECM或MEMS的數(shù)字輸出IP。

低壓方案

低壓傳統(tǒng)上指MOSFET工作在200V及以下，通常是多芯片模塊(MCM)和負(fù)載開關(guān)產(chǎn)品，現(xiàn)在業(yè)界把“中功率IC產(chǎn)品”也納入其中。Fairchild創(chuàng)新的MLP(低功耗電源管理)產(chǎn)品有多種小型化封裝方案。使傳統(tǒng)的SO－8趨向于雙3mm×3mm。D-Pak趨向于Power56和Power33，Power56趨向Power33，Power33趨向Power22方案，而能效、功率密度更佳，EMI更小。今后低壓MOSFET將在應(yīng)用方案、Trench(溝槽)MOSFET技術(shù)、線性IC設(shè)計和封裝方面等繼續(xù)創(chuàng)新。

功率研討會上的新產(chǎn)品和新觀念：SuperFET向SupreMOS轉(zhuǎn)化

在09年12月初美國的Asiapress功率研討會上，F(xiàn)airchild離線(off-line)電源的全球技術(shù)市場推廣經(jīng)理Van Niemela介紹了該公司的幾項創(chuàng)新技術(shù)：(1)supreMOS技術(shù)，相比SuperFET(圖4)，有更低的RDS(ON)、更低的輸入電容；(2)臨界導(dǎo)通模式交錯式PFC控制器可提高能效，具有相位管理、低谷開關(guān)技術(shù)等。典型產(chǎn)品如FAN9612；(3)OILing FET打破了在Smm X 6mm印腳(Pootprint)時Rdsf(ON)1m的最低記錄，典型產(chǎn)品如FDMS7650。

美國EDN雜志執(zhí)行編輯Ron Wilson在主持會議時說，目前服務(wù)器農(nóng)場(Farmer)和基站是最受關(guān)注的耗能大戶。另外，家庭待機功耗、照明、便攜式產(chǎn)品等也是節(jié)能關(guān)注的熱點。

Altera Hardcopy ASIC部門高級總監(jiān)Dave Greenfield說，為了降低功耗，需要在芯片、軟件和系統(tǒng)級方面創(chuàng)新：(1)芯片方面，要平衡制程技術(shù)，例如更低的核心電壓通?？梢越档蛣討B(tài)功耗，制程的提高不能對降低靜態(tài)功耗(漏電流)有幫助，但可以通過其他技術(shù)來降低功耗；(2)芯片要采用多種設(shè)計技術(shù)，需要精確地預(yù)估關(guān)鍵的起始點，功率驅(qū)動的綜合更重要，而過去較關(guān)注的卻是性能和密度；(3)系統(tǒng)級方面，例如DDR3雖然性能比DDR2性能強大，但是功耗卻更低。

Intersil電源管理產(chǎn)品事業(yè)部高級副總裁Peter Oaklander介紹了在數(shù)據(jù)服務(wù)器中實現(xiàn)高效率電源轉(zhuǎn)換的方案，指出新的多相和PoL(負(fù)載點)架構(gòu)增強了服務(wù)器DC／Dc效率。例如ISL6336EVAL5由于有合理的算法，既可以提高多相架構(gòu)的使用效率，也可以提高輕負(fù)載的效率。談到數(shù)字電源，是否數(shù)字電源將來會取代所有模擬電源?回答是否定的。由于價格因素，數(shù)字電源較適合高端應(yīng)用。

Cadence副總裁Steve Carlson談到，在芯片架構(gòu)創(chuàng)新方面，人們有多種選擇：制程節(jié)點、設(shè)計成本、復(fù)用、多核、封裝、混合信號、光刻選擇、可編程方面等，這既可好也可壞，好辦法是盡量在早期準(zhǔn)確地對芯片評估，以壓縮設(shè)計時間。

混合動力汽車用電源管理方案和uModule模塊

Linear Technology的執(zhí)行董事長Bob Swanson稱，該公司值得驕傲的技術(shù)有：混合動力汽車的電源管理方案，例如LTC6802是鋰聚合物電源管理系統(tǒng)的一部分，已用于三菱iMiEV一日本第一款批量生產(chǎn)的電動轎車。

uMo dule產(chǎn)品的特點是易于使用，該公司2006年第一次推出uModule電壓調(diào)節(jié)器，目前已經(jīng)超過25個系列，而且增速高于分立調(diào)節(jié)器。

同步降壓轉(zhuǎn)換器和步進轉(zhuǎn)換器

Linear公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場推廣總監(jiān)Tony Armstrong介紹了LTC3633：雙通道3A、1SV輸入的單片同步降壓轉(zhuǎn)換器。現(xiàn)在已有樣品，預(yù)計2010年1月批量上市。采用0.65um工藝。

LT3640是高壓、雙輸出單片步進轉(zhuǎn)換器，帶有PO.R(上電復(fù)位)和WDT(看門狗計時器)，非同步高壓Buck(降壓式變換)時4～35V，同步低壓Buck時2.25～5.5V?？蓱?yīng)用于汽車、工業(yè)電源、分布式DC電源系統(tǒng)等。

Linear電源管理方案主要有四類：線性調(diào)節(jié)器、開關(guān)模式控制器調(diào)節(jié)器、單片開關(guān)模式調(diào)節(jié)器、uModule調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。其中DC／DCuModule調(diào)節(jié)器的特點是可靠性高。LTM8027是60V輸入電壓，輸出電壓2.5～24V可調(diào)，可以作為逆變器使用，小、薄并且簡單易用。