电源管理直面节能挑战

伴随着能源重要性的提升，节能已经从简单的一句口号变成影响产品成本的重要组成部分。据世界能源组织评估，20年来世界能源净成本上升120%以上，而这恰恰又是决定物价上涨的重要原因。
电源管理，这是任何电子产品都无法回避的重要步骤，伴随着能源成本的提升，降低功耗就成为时下电子产品重要的竞争优势之一，这已经不仅仅是使用方便性的问题，更多的被赋予了成本的含义。电子产品的成本已经不能简单的以销售价格来衡量，使用成本正越来越成为决定产品命运的重要因素。一个很典型的案例就是节能高价的变频空调的热销。节能的挑战已经真切的摆在电源管理厂商面前。

电源管理系统

以移动性取胜的便携产品以电池供电为主，对功耗的要求自然非常严格，特别是目前的便携产品加入的功能越来越多，这对电源管理系统提出了信的挑战。挑战往往就意味着机遇，台湾茂达电子正是在这种挑战中寻找机遇的代表。作为能提供包括开关式电源管理IC(PWM)、低压差稳压器(LDO)、分立组件MOSFET以及电压侦测完整电源管理方案的模拟设计厂商，茂达电子期望能在电源管理技术新挑战面前通过技术革新不断壮大自己，这是茂达电子行销处张家玮副处长在接受记者访问时谈到的企业发展战略。

对于目前便携产品电源管理，单芯片解决方案还是面临着很大的挑战，仍然是个相对遥远的理想。当然，降低功耗的最重要手段来自于核心芯片工艺的进步，更小尺寸、更低功耗的核心芯片决定着整个产品的整体功耗。当制程从0.13mm向90nm甚至65nm与45nm方向发展，功耗固然降低了很多，但工作电压的要求更为严格，精度的要求就变得更苛刻，与此同时，EMI干扰问题也更突出。所以说，降低功耗固然是半导体制程的功劳，但如何把功耗顺利稳定地降低则是电源管理厂商的最大功劳。准确的说便携产品实现低功耗和微型化并不仅仅是只由芯片制程革新及功率降低所带动，软件的发展对电源管理同样提供了很大的帮助。

具体到最热门的PMP市场，各种功能不断地被加入其中，不仅仅在解码方面要求很高，在显示方面同样面临挑战，加入无线功能和产品结构模块化都是PMP未来的趋势，如何用一套系统解决不同模块的供电需求并且降低能耗成为电源管理急需解决的问题。

乱世出英雄，PMP的电源管理市场目前还不够标准，而这样的一个市场恰恰意味着市场有很大的变数，这正是茂达所着力寻找的突破点。

当然，茂达电子的产品线远不止这些，在开关式电源管理IC(PWM)、低压差稳压器(LDO)、分立组件MOSFET这三个主要产品领域茂达同样具有优势。MOSFET目前的重点集中在8英寸晶圆领域，并从低压转向100V以上领域拓展，目标应用瞄准了电动自行车这个庞大的市场， IGBT领域的重点集中在国内的消费电子应用。在音频放大器市场茂达则涵盖了A、B和D类各种应用，特别是D类产品从2~3w面向便携高端应用产品，到10w以上的大功率LCD电视驱动都取得了突破。 此外，茂达还瞄准了GPS这个新型的领域，与系统厂商和芯片商共同合作在GPS产品的电源管理部分取得了相当可观的成绩。

功率半导体

如果说电源管理对于节能来说是高超的外科手术，那么功率半导体技术的进展才是真正的内科调理，是让节能技术取得决定性发展的关键。能源的紧张和环保的要求呼唤着半导体供应商在推动能效提高方面扮演着更为主动积极的角色。

成立50年的飞兆半导体公司作为领先的功率模拟和功率分立技术式高能效解决方案供应商，正专注于开发能够进一步提高功率效率的以下一代功率半导体为核心的解决方案。飞兆半导体作为 The Power Franchise 功率专家，致力于电子产品 (比如手机、DVD 播放器、平板显示器、笔记本电脑、打印机、相机、电视、家用电器、电源适配器、电源、照明设备、电机控制和汽车电子产品等) 所需高能效组件的设计和制造。提高功率效率是各种电器设备都面临的问题，而每一种产品在空间、系统成本、性能和功率等级方面都有其特殊的设计挑战。

在照明领域，传统的日光灯因发光能效只有10%而致使大量的能源转化为无用的热能，因此必须面对的挑战包括提高效率、延长寿命、提高生活质质和提供更大的灵活性。比较理想的解决方案主要是提高发光与散热的能耗比，使用荧光灯、LED 或 HID 灯取代白炽灯，可大幅提高能效达 85%。
MOSFET 和 IGBT 等集成式IC，可减少组件数目、降低总体成本、简化镇流器设计、降低开关损耗，并提升调光能力。

而对于电子换向电机，节能的同时必须保证产品和系统的安全与可靠性，因此应对提高效率、简化设计，降低系统成本等挑战的前提是不降低产品关键指标。交、直流转换供电是很可靠的突破，从单相 AC 电机转换为可变速 DC 电机，可节能 40%。将 IGBT、MOSFET、 HVIC 和LVIC 集成在先进的封装中可简化设计，并缩短上市时间。

而对于供电电源的挑战集中在提高效率和可靠性，降低待机功耗，减小尺寸和降低总体系统成本方面。这个方向的解决方案包括：带有软开关功能的集成式功率开关能够降低开关损耗，同时简化设计，并减小尺寸。半导体 IC 工艺的进步和功能性的不断增强，帮助了电源制造商满足 1 瓦倡议的要求。降低控制器开关频率的技术也可减小低输出功率或待机功率下的开关损耗。此外，某些功能以节省能量如功率因数校正电路可在待机期间关断。低栅极电荷 FET 开关也能降低损耗。

正如飞兆半导体总裁兼首席执行长Mark Thompson指出：“资深功率半导体供应商要不断推出能够提高能效和节省能量的创新性解决方案及架构，积极推动节能趋势，致力于提供了创新性的器件、集成式解决方案和先进的封装技术，能够满足市场对集成度更高、性能更高、尺寸更小和功率效率更大的电子应用产品的强烈需求。特别是对高速发展的中国来说，解决好能效问题更是当务之急。”