電源技術新鮮事 熱點解讀你知多少？

　　2013年，隨著物聯網的持續(xù)升溫，智能手機、平板電腦等便攜設備在生活中扮演著重要角色，綠色電源設計大潮鋪天蓋地席卷而來，“低功耗，高效能”已成趨勢。

　　2013年已經過去。這一年里，隨著物聯網的持續(xù)升溫，智能手機、平板電腦等便攜設備在生活中扮演著重要角色，綠色電源設計大潮鋪天蓋地席卷而來，“低功耗，高效能”已成趨勢。在這樣的背景下，電源技術走過了怎樣的一年?2014我們又將如何研判?鑒此，小編為大家整合并回顧2013電源行業(yè)的重點熱點，并就其在2014有何發(fā)展進行展望。

　　無線充電大爆發(fā)

　　有分析指出，2013至2014年將是無線充電市場的真正拐點。IMSResearch數據顯示，到2015年，無線充電市場的接收機出貨量將達到1億臺，2020年達到10億臺，市場收益將達到62億美元。

　　無線充電商機火熱，而就目前而言，全球主要有4個聯盟性質的組織在積極推動無線充電技術發(fā)展，分別是WPC、PMA、A4WP、NFCForum，形成了3個主流無線充電技術標準：基于電磁感應技術的Qi標準、PMA標準以及基于磁共振技術的A4WP標準，市場呈現三強鼎立狀態(tài)。

　　基于對未來標準的不確定，害怕押錯寶的廠商們紛紛同時加入多個陣營，通過支持多項技術標準尋求“安全感”，由此引發(fā)陣營亂戰(zhàn)。

　　此外，隨著今年可穿戴設備走俏，精細小巧的可穿戴產品致使內部電池無法設計過大，電容量因此有限，能隨時透過無線傳輸充電成為必要需求，這也給予無線充電技術新的市場契機，未來可穿戴設備勢必將導入無線充電技術。

　　從數據來看，WPC因商品化落實地快，會員數在短時間快速成長，13年7月到9月約兩個多月的時間，認證品幾乎呈現翻倍成長。而PMA聯盟則走消費者通路模式推廣，在美國星巴克與機場、歐洲麥當勞與機場，都可以看到相關的應用。而A4WP正發(fā)展第二代共振式充電技術，期望拉長充電距離，若能快速落實，將是可穿戴設備的最佳應用。

　　關于無線充電發(fā)展，小編還發(fā)現了一個有趣的消息：

　　杜克大學工程系的研究人員利用一些廉價的材料，發(fā)明出一個可將微波信號轉化為可用電能的裝置。未來或許你可以盜用隔壁家的Wi-Fi信號給你家供電。

　　只要是發(fā)射無線傳輸信號的來源都可以轉換為電能，比如無線路由、手機信號塔，甚至是飄過的衛(wèi)星，都可以作為利用對象。這種裝置的工作原理其實也跟太陽能板一樣，只不過利用的轉換來源不同罷了。

　　他們利用幾塊玻璃纖維和一些銅絲作為導體，制作成一個電路板，將微波信號轉換為7.3V的電能。他們希望繼續(xù)研究轉換成更大電壓的電能。雖然這還只是他們的研究項目，但可以想象，未來可以將這種裝置做得更小，然后內置于手機中，從而利用隨處可獲取的Wi-Fi信號和手機信號來給充電。

　　LED照明尋發(fā)展成本是關鍵

　　無論你愿意與否，智能照明已經走進我們生活。在全球范圍內，以歐美政府為首，為提高能源節(jié)約效益，紛紛出臺新一波能源法規(guī)，驅使國際LED照明品牌大廠加重部署可依環(huán)境自主調整亮度的LED照明方案，因而帶動智能照明發(fā)展熱潮，LED智能照明商機持續(xù)看漲。

　　美國推出新一波政策，欲提高節(jié)約能源成效，如美國政府加大稅務補貼鼓勵企業(yè)更換照明系統(tǒng);加州更引進新的建筑規(guī)定，要求從今年起照明電力使用密度須嚴格按照標準的建筑則強制導入自動調光系統(tǒng)，一律禁止手動控制;無獨有偶，歐盟能源指示也已設立預期目標，欲在2020年前減少20%的溫室氣體排放量、降低20%的能源消耗，并增加20%的再生能源比例。

　　整體而言，智能照明產值將于2013年達到9100萬美元的規(guī)模，并將于2014年有望快速翻倍成長至2億5000萬～3億美元，發(fā)展到2019年更將上看14億7100萬美元的規(guī)模，無疑為LED照明供應鏈創(chuàng)造出新的藍海市場。

　　市場需求量不斷攀升和未來的美好前景讓廠商們欣喜若狂。然而避免不了新興產業(yè)的通病，LED行業(yè)發(fā)展到一定階段，問題也便逐漸曝出，價格戰(zhàn)首當其沖。

　　事實上，消費者購買光源商品時，價格絕對是主要考量，即便LED光源強調節(jié)能特色，但依舊無法吸引家庭用戶。

　　LED燈的普及進程取決于其價格的下降速度，而LED燈的40%成本花費在驅動控制電路，因此包括LED驅動IC在內的控制電路的成本降低至關重要。與此相對應的是，驅動控制電路成本將在2013年到2015年之間有望降低36%。

　　移動電源移動生活的必需品

　　隨著手機屏幕越來越大，我們每天使用手機的時間越來越長，手機的電量越來越顯得不足，移動電源似乎成為了人們必備的裝備。然而，移動電源給我們生活帶來了便利的同時，似乎又帶來了這樣的煩惱：帶了移動電源卻悲催的忘帶了充電線，電就在那里我卻只能看著;充電線放在包同耳機纏成一團，從來沒有順利的把充電線從包里扯出來過;正在用移動電源給手機充電，這時來了一個電話，手忙攪亂的扯下充電線，電話已經掛了......

　　如果，有一個無線移動電源呢?

　　ARK是一款支持無線充電的移動電源。手機放在ARK上即可充電，不需要充電線。當你需要撥打電話或查看信息的時候，可以輕松的拿起手機就走。此外，ARK還提供一個USB充電端口，用戶可以同時給兩個設備充電。需要注意的是，目前ARK僅支持iPhone4/4s/5/5s，諾基亞Lumia系列，三星GalaxyS3/S4，以及Nexus4，其中iPhone和三星產品需要分別加裝定制外殼和電池貼來實現無線充電功能。

　　回歸到充電功能本身，ARK在智能充電和充電性能上做了比較好的優(yōu)化。它支持自動關閉以節(jié)省電池壽命，同時還能檢測用戶電話和內置電池的充電狀態(tài)，智能分析使用節(jié)能充電模式還是快速充電模式。ARK具備較高的充電速率，根據其開發(fā)者公布的數據，ARK無線充電速度比其他手機無線充電設備快20%，比傳統(tǒng)數據線充電快5%。此外，ARK在充電時的溫度要低于其他移動電源。

　　雖然移動電源在國內已經非常普及，ARK這款無線移動電源似乎還是一個新生事物，不過目前其支持的設備并不多，其中一些設備還需加裝外殼或電池貼，未來將如何發(fā)展仍有待考究。

　　鋰電池時代后電池將走往何處?

　　智能手機無疑是21世紀最有用的設備之一，除了打電話和發(fā)短信之外，很多人還在智能手機上玩游戲，檢查Facebook或新聞應用的更新，使用SatNav或谷歌地圖(GoogleMaps)進行導航，下載文件，閱讀和回復電子郵件，以及做各種各樣的事情，因而電池續(xù)航時間引發(fā)人們強烈關注。

　　試想一下，當你的智能機提供了快速的蜂窩和WiFi數據傳輸、全球定位系統(tǒng)、藍牙、近場通信(NFC)、觸摸屏、配備閃光燈的高清攝像頭以及曲面屏幕等等，而如果電池沒電的話，這些功能你一個也用不了。

　　現在電池界最紅的金屬是“鋰”。在鋰電池之后，鋰離子電池應運而生。

　　由日本積水化學工業(yè)公司宣布已經開發(fā)出了一種全新的鋰離子蓄電池材料。這種全新的鋰離子蓄電池與傳統(tǒng)電池不同，呈現片狀的形態(tài)并且可以擁有3倍與蓄電池的蓄電能力。該公司表示，一旦這種全新的鋰離子電池成功通過測試，那么未來將會被應用到包括混合動力汽車、太陽能房屋等多個領域的市場中。

　　積水公司研發(fā)的這種新型電池與傳統(tǒng)的蓄電池相比，不僅在蓄電能力上是原來的3倍，同時具有更安全、充電速度更快等特點。這種電池通過特定的涂層可以更好的將電力通過真空灌注等方式呈現出高性能固化電解質物質，比原來傳統(tǒng)的蓄電池擁有更強的蓄電能力。

　　除了蓄電能力大幅提升，該電池還具備可彎曲和超薄等特點，可以覆蓋到大部分物體的表面。它可以適應任何環(huán)境的要求，并且非常節(jié)省空間。設備商們可以根據不同的應用范圍和使用領域定制不同的形狀，這種新型電池可以完全融入到產品的設計理念中與產品渾然一體，并且自由組合。

　　而伴隨著新能源汽車的風靡，另一類新型電池亦引起人們強烈關注。它就是燃料電池。

　　燃料電池在這一年里已變得更加平民化——逐步從航空航天、獨立式發(fā)電站向電動車電源、便攜式數碼產品電源以及后備式電源等領域延伸。這種電池的突出特點是：能量轉化效率高、不排出污染物、可連續(xù)工作且不需要充電。值得一提的是，燃料電池還可以與太陽能等電源組成靈活的混合供電方案，因為它可以將氫等燃料轉換為電能。

　　另外，還有一些利用到革命性材料的新電池技術，比如石墨烯，它有可能讓電池的功率密度提高許多倍。

　　物聯網助推，PMIC廠商插足能量采集市場

　　2013年10月19日，電子發(fā)燒友網攜手業(yè)界五大知名原廠與分銷商，以及200多位技術研發(fā)工程師共襄盛舉，成功舉辦“2013電源管理技術研討會”。

　　研討會上，TE，RS，Fairchild，AMS，ITECH專家，及200多位同行工程師出席，與會者有來自便攜電源，通信電源，工業(yè)電源，LED電源驅動，小功率/大功率電源，無線通信等多個應用領域。研討會圍繞著電源電路保護、電源設計軟件工具、平板、手機散熱、綠色電源系統(tǒng)設計技巧以及電源測試而展開。研討會現場與會工程師與五位知名廠商技術專家互動討論熱烈，并針對電源技術設計細節(jié)和發(fā)展方向及趨勢、行業(yè)存在問題、多元化應用定位等多方面碰撞迸發(fā)出精彩的智慧火花。

　　由于智能手機、平板電腦等便攜式設備的大量應用，電源管理技術受到越來越多的關注，同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。而在物聯網助推下，能量采集漸近，自供電已不再是夢。

　　通過能量采集技術擷取太陽能、振動能、熱能、射頻(RF)所產生的“免費”能源，如今不再是“天方夜譚”。雖然其現在還沒有得到大規(guī)模商用，但已經取得了重大突破，這是“內外合力”的共同結果。

　　一方面，隨著工業(yè)、汽車、醫(yī)療、智能家庭中無線傳感器網絡以及可穿戴式設備、移動產品等難以獲得供電的應用快速發(fā)展，對能量采集帶來的無電源供應技術的需求日趨強烈。另一方面，在能量采集系統(tǒng)中需要不同模塊的“共同作戰(zhàn)”，如可穩(wěn)定供貨的低成本、低功率傳感器和微控制器以及能量采集器、存儲元件等，業(yè)界在低功耗微處理器和傳感器領域中已經取得了相當大的進步，作為系統(tǒng)中最大瓶頸的適合能量采集應用的PMIC也陸續(xù)登場，一些廠商提供的產品均實現了新的突破，由此讓能量采集技術熱度大幅升高。據美國iRAP公司調查顯示，到2014年，能量采集市場規(guī)模將達到12.54億美元。

　　德州儀器(TI)電源管理市場及應用經理文司華表示，目前能量采集技術主要集中在太陽能、熱能兩個方面，振動或RF是整個能量源的藍圖，未來有可能會支持采集振動、RF能量。因振動和RF能量屬于更低能量等級，如果用現有方案去做的話，能量密度可能不夠，輸出能量可能達不到所要求的最低工作電壓，比如330mV才能冷啟動，但之前只能做到80mV或120mV，那就無法讓芯片冷啟動，也就無法工作了。個別特殊應用如劇烈振動或頻率非常高的情況下還是可采集相關能量，只要達到相關電流或電壓門檻值就可應用。

　　從采集能量芯片來看，自耗電電流成設計的最大挑戰(zhàn)。此外，存儲元件亦至關重要，未來超級電容將會有更多的應用。

　　2014，知名廠商如何布局?

　　作為電源技術領先大廠，羅姆(ROHM)公司憑借豐富的電源IC產品陣容，多領域、全方位切合市場，以其作為綜合性半導體廠商所蓄積的技能經驗、技術、高品質、高可靠性為基礎全面發(fā)力2014——

　　近年來，由于全球經濟景氣整體減速，呈現增長的市場(如智能手機以及平板電腦等)空間有限。盡管如此，ROHM在中國市場的銷售業(yè)績仍取得大幅提高，村井先生如是說。他進一步強調，今后，在中國前景看好的領域有很多，除智能手機和平板電腦之外，還包括趨向IT化發(fā)展的汽車相關機器、向變頻化加速發(fā)展的家電市場、為節(jié)能環(huán)保做貢獻的LED照明市場、以及以伴隨中國工廠自動化進程而日趨高規(guī)格發(fā)展的工業(yè)機械和基礎設施為代表的工控市場等。

　　針對上述多樣化的市場，ROHM公司提出了四大發(fā)展戰(zhàn)略：

　　1、LSI增效戰(zhàn)略：通過擅長模擬技術的ROHM自身與旗下擅長數字技術的LAPISSemiconductor兩者協(xié)同，創(chuàng)造出全新價值，與長期合作的英特爾公司共同開發(fā)出的、用于下一代平板電腦CPU的電源IC便是其中一例。

　　2、功率元器件戰(zhàn)略：ROHM提供包括發(fā)揮自身擅長的模擬電源技術的各種高效率電源解決方案(電源IC、穩(wěn)壓器等)，以及以SiC為首的引領業(yè)界、不斷開發(fā)中的功率元器件等高可靠性產品。

　　3、LED戰(zhàn)略：通過提供從LED元器件到驅動IC，感知人體和光線的各種傳感器，以及組合了業(yè)界頂級水平的節(jié)能電源模塊的LED照明技術，為人類和社會打造舒適環(huán)境做貢獻。

　　4、傳感器網絡戰(zhàn)略：以豐富的產品線滿足在智能手機和安保系統(tǒng)以及醫(yī)療機器等各種用途方面需求日益擴大的傳感器市場。為強化構筑傳感器網絡的業(yè)務，此前ROHM于2012年10月成為下一代無線通信標準推進團體EnOceanAlliance(易能森聯盟)的骨干成員。今后意圖開拓HEMS(HomeEnergyManagementSystem家庭能源管理系統(tǒng))、BEMS(BuildingEnergyManagementSystem建筑物能源管理系統(tǒng))等新市場，實現安全、舒適的生活。

　　隨著電子設備多樣化與高功能化，市場需求也在不斷多樣化。在此背景下今后充分利用模塊化技術等進行整體解決方案的技術建議、提供相關產品的需求在高漲。ROHM將在長期以來蓄積的技術力、以及在Fabless成為主流的當下，作為IDM(IntegratedDeviceManufacture)廠商才能擁有的高品質和高可靠性產品的穩(wěn)定供給為基礎，以其綜合半導體廠商的技術實力、滿足各種客戶需求的支持體制，為中國社會做貢獻。

　　而電源設計不斷創(chuàng)新，致使工程師對電源測試有著更高的需求。作為已有60年以上歷史的領先大廠，艾德克斯將如何布局?B&KPrecision集團大中華區(qū)CEO&艾德克斯電子有限公司CEOSeanChang將為您揭曉答案——

　　電源技術一直被廣泛應用于眾多電子領域，有我們看得見的電腦適配器，也有內置在電子設備當中看不見的AC-DC/DC-DC轉換模塊，其重要性可見一斑。而專注于電源、電子負載和自動測試系統(tǒng)研發(fā)、生產、制造的艾德克斯，對于電源模塊也尤為重視。

　　Sean指出，“艾德克斯在電源測試領域的研究一直在持續(xù)，現在，我們不僅有電子負載等測試儀器，還有了能夠應用在電源研發(fā)、生產、質檢等各個環(huán)節(jié)的IT9500電源自動測試系統(tǒng)?！?/p>

　　以往，一套電源自動測試系統(tǒng)體積龐大，價格昂貴，只有在產線才能夠配備，因此研發(fā)工程師只能在待測電源上接上相應的測試儀器進行逐一測試，每當進行一項測試時，就需要更換測試儀器，繁瑣且浪費時間。隨著自動檢測儀器看俏，制造廠家萬分青睞，艾德克斯瞄準這一需求，推出IT9500電源自動測試系統(tǒng)，它能夠支持13項電源測試項目的測試，憑借精巧的體積讓測試更為自由，不再受環(huán)境限制。

　　Sean強調，“隨時關注市場需求，繼續(xù)加大科研投入，重點研發(fā)新產品，我認為這是推動公司成長的重要驅動之一?！彼M一步表示，現階段，全球電子產品進步速度非?？?，測試測量儀器作為電子產品研發(fā)和生產的先驅，應當始終走在最前端。2014年艾德克斯將有一系列新產品的開發(fā)計劃，在電源領域將推出更大功率的電源自動測試系統(tǒng)。

　　看重中國市場，明年艾德克斯會持續(xù)關注中國電子產業(yè)的動態(tài)，關注新科技，堅持傳統(tǒng)與新興產業(yè)并重，實際解決客戶需求。