電源與電源管理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)訪談錄（六）

Tony Armstrong
凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理

　　2008年最大的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)之一將出現(xiàn)在由電池供電的手持設(shè)備領(lǐng)域。由電池供電的便攜式設(shè)備需要幾個(gè)不同的電壓軌，這是非常常見的，這種設(shè)備通常采用單個(gè)輸入源  ──  一塊鋰離子電池。這些電壓軌包括多個(gè)微處理器軌和大量特殊功能電壓軌。因此，要求電池提供必需的功率這種需求大大增強(qiáng)了。不過，電池的外形尺寸仍然相對(duì)較小，因?yàn)楣β拭芏葍H獲得了些許提高。結(jié)果，電池工作時(shí)間成了大多數(shù)便攜式手持設(shè)備的一大賣點(diǎn)，從而產(chǎn)生了對(duì)非常緊湊和高效率的多路輸出同步降壓型轉(zhuǎn)換器的需求。

　　與傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器相比，同步降壓型轉(zhuǎn)換器由于轉(zhuǎn)換效率提高而大大延長(zhǎng)了電池工作時(shí)間。這些轉(zhuǎn)換器具有 90% 至 95% 的效率，幾乎無需任何散熱措施。這種效率提高是以占用額外電路板空間為代價(jià)的，因?yàn)槊總€(gè)通道都有一個(gè)電感器，因此保持總體解決方案占板面積最小是極端重要。通過將多個(gè)通道組合到一個(gè)同步降壓型解決方案中，所有這些通道都可以用一個(gè)輸入電容器工作，從而保持解決方案占板面積最小。凌力爾特公司推出了多路輸出同步降壓型穩(wěn)壓器系列，以組成這類超緊湊、高效率的解決方案。例如，需要 1.2V、1.5V、1.8V 和 0.8V 電源軌用作 DSP 內(nèi)核、I/O 和存儲(chǔ)器電源并采用單節(jié)鋰離子電池（VBATT 開始時(shí)為 4.2V，之后下降到 2.7V）的應(yīng)用，就可以采用這個(gè)系列的穩(wěn)壓器。

　　不過，一個(gè)剛剛出現(xiàn)的趨勢(shì)是，便攜式設(shè)備中還包含一個(gè)微型硬盤驅(qū)動(dòng)器，以實(shí)現(xiàn)高容量存儲(chǔ)能力，從而允許智能電話等產(chǎn)品具有高密度存儲(chǔ)能力。

　　另外，今天很多蜂窩電話具有內(nèi)置的數(shù)碼相機(jī)，能拍攝高分辨率照片和視頻。相機(jī)性能的提高也導(dǎo)致需要大功率白色光源，以使相機(jī)能在室內(nèi)或暗淡的環(huán)境光線中使用。白光 LED 已經(jīng)成為配備相機(jī)功能的蜂窩電話的主要光源。因?yàn)榘坠?LED 具有現(xiàn)代蜂窩電話設(shè)計(jì)師所希望的多種特點(diǎn)：小尺寸、高光輸出、能夠提供“閃光燈”和連續(xù)“視頻”物體照明。目前已經(jīng)開發(fā)出專門用作集成式相機(jī)燈的高輸出功率 LED。

　　幾乎任何由電池供電的消費(fèi)類設(shè)備都用彩色有源矩陣 LCD 來顯示用戶所需的不同信息和數(shù)據(jù)。不過，制造商面臨的挑戰(zhàn)是，確保用戶在任何環(huán)境中都能從這種顯示器上讀取信息。為了達(dá)到這個(gè)目的，制造商必須提供具有合適背光照明量的彩色 LCD。這種背光照明一般由白光 LED 提供。這導(dǎo)致需要緊湊、高效率和低噪聲方法為這些 LED 供電。

　　另外，大多數(shù)數(shù)字媒體廣播（DMB）設(shè)備制造商都用標(biāo)稱容量為 600mAH 的電池為其移動(dòng) TV 播放器供電，并提供一個(gè)較大容量的電池作為售后加裝附件。同時(shí)，這些 DMB 播放器外形尺寸有限，不容許采取任何散熱措施，因此在高功能含量導(dǎo)致功率預(yù)算緊缺的情況下，高效率 DC/DC 轉(zhuǎn)換成為優(yōu)先保留的重點(diǎn)。不過，既然 DMB 播放器用超過 90% 的時(shí)間提供 TV 覆蓋，那么在這種模式時(shí)的功耗是非常重要的因素。出于這個(gè)原因，電源管理集成電路制造商已經(jīng)采用了特殊方法，以確保其 DC/DC 轉(zhuǎn)換器有非常高的轉(zhuǎn)換效率。

　　去年，由于媒體的大量報(bào)道，“綠色環(huán)境保護(hù)”概念得以普及。結(jié)果，很多電源管理產(chǎn)品供應(yīng)商在提高功率效率方面取得了很大進(jìn)步。人們普遍認(rèn)為，大多數(shù)工業(yè)化國(guó)家認(rèn)識(shí)到需要節(jié)約能量。這是因?yàn)?，隨著這些國(guó)家人口的增加，他們需要更多的能量來為有加熱/冷卻系統(tǒng)、照明和家電的新家居供電。不僅建立新的發(fā)電設(shè)施耗費(fèi)大量金錢，電能產(chǎn)生后向用戶供電的成本也很高。據(jù)觀察，與建立新的發(fā)電設(shè)施相比，將大多數(shù)家電的電流能耗降低 15% 至 20% 是更經(jīng)濟(jì)的做法。

　　由于建立新的發(fā)電設(shè)施成本很高，因此很多國(guó)家已經(jīng)采用了所謂的“綠色政策”，以此鼓勵(lì)制造商在最終產(chǎn)品中納入節(jié)能技術(shù)。就用于節(jié)能 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的電源管理集成電路而言，必須具有兩個(gè)主要特點(diǎn)。首先，必須有非常高的轉(zhuǎn)換效率。其次，在備用和停機(jī)模式時(shí)必須有低靜態(tài)電流。

　　不過，2008 年的一個(gè)潛在“熱點(diǎn)” (如果可以這么說的話) 是無線連接性。似乎無論哪里的人都要通過電子郵件或 Web 不間斷地開展業(yè)務(wù)活動(dòng)，通過短信或話音通信與朋友和家人保持聯(lián)系。結(jié)果，對(duì)實(shí)現(xiàn)這種“連接性”的產(chǎn)品將有很大需求，這類產(chǎn)品通常具有話音和數(shù)據(jù)傳送功能，它們或者通過 GSM 或 CDMA 等電信標(biāo)準(zhǔn)、或者用 WiMAX 和藍(lán)牙技術(shù)傳送話音和數(shù)據(jù)。支持這類設(shè)備所必需的芯片組需要電源管理集成電路，以確保正確工作。不用說，這對(duì)凌力爾特這類模擬集成電路供應(yīng)商將非常有益。

　　在凌力爾特公司專注的高性能市場(chǎng)段，其它市場(chǎng)區(qū)段中存在的產(chǎn)品重疊問題相對(duì)較小。在高性能市場(chǎng)區(qū)段，大多數(shù)產(chǎn)品都是專用的，沒有可以直接替代的產(chǎn)品。因此我們繼續(xù)獲得成功的關(guān)鍵因素包括：

　　* 保持對(duì)高性能模擬集成電路的高度關(guān)注；

　　* 繼續(xù)聘用、培訓(xùn)并留住這一領(lǐng)域最好的人才；

　　* 繼續(xù)讓我們的高級(jí) R&D 技術(shù)人員與世界各地的客戶保持直接和緊密的聯(lián)系；

　　* 通過率先上市關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，保持性能領(lǐng)導(dǎo)者地位；

　　* 在如何部署我們的開發(fā)資源方面，繼續(xù)按照嚴(yán)格規(guī)定做出選擇；

　　* 繼續(xù)注意關(guān)鍵市場(chǎng)的變化，并敏捷迅速地做出反應(yīng)。