电源管理要超越芯片层面

在一个功耗敏感的时代，创新的超低功耗产品已成为电源行业共同的研发方向。因此，节能电子产品设计也成为2006年产业的热门话题。而一直以来，我们所看到的很多电源管理芯片，都是针对电子系统中的应用功能芯片与模块的，目的是使它们的功耗达到最有效的水平。不过我们发现，这一情况也正在发生改变：现在有一些厂商开始更多考虑电源管理芯片对整机总体功耗的作用与影响，设计工程师的目光也不再只是瞄准一些芯片的管脚。

  　　那么，促成这一转变的原因又是什么呢？笔者最近通过对一些电源厂商的采访，有这样两个问题很值得我们去思考和借鉴。一是，解决超低功耗，仅仅从元器件上下手，远远解决不了整个系统对低功耗的要求。笔者了解到，功耗问题已开始直接或间接地影响到系统的成本、性能与适用性，日益成为半导体元器件设计应用中的一个重要考量因素。而目前大多数电源管理系统开发者还一直处于器件层面，这就决定了其供电系统只发挥出85%～86%的能效。因此，将器件级设计思路提升至系统层面，开发出智能化的电源管理系统，是解决当前基于硅材料电源技术发展瓶颈的重要手段。

  　　国际整流器（IR）公司首席执行官Alex Lidow博士曾指出：“现在中国工程界面临着的最大挑战是为庞大的家电市场提供能效高、成本低的驱动控制方案。在未来的20年中，亚洲的发展中国家的用电量将位居全球前列，中国也将成为亚洲第一大电力消耗国（请参考背景链接）。因此，功率电子技术在未来发展中将会扮演重要角色。显而易见，在业界形成新的节能运动控制架构的过程中，节电型功率电子技术的前景不可估量。”前不久，IR公司的iMOTION平台就首次从整个系统的角度实现节能运动控制，这个平台为设计师提供了所有用于空调应用的变速运动控制优势，可使系统效率从60%提高到95%。据了解，IR的功率设计平台是一个优化的系统结构，集成了IR专有的高压集成电路（HVIC）技术、模拟接口、数字控制器和功率模块以及固件、算法和软件工具，对家用电器中永磁同步电动机（PMSM）进行无传感器变速电动机控制。这也使我们看到，众多的电源厂商已经从幕后走向前台。节能、高效，已从芯片开始延伸到系统。

  　　二是，IC设计师要适应新的设计思路，业内行家经常提到的一句话是，做一个IC设计师一定要具备“瞻前顾后”的能力。“瞻前”就是要对系统了解，这样研发出来的解决方案才能对整个系统发挥出更高的效率。“顾后”就是对芯片的制程工艺技术要熟悉，这样，研发出来的产品才能良品率高。IC设计不能仅把眼光局限于芯片本身，而是要考虑芯片在整个系统中所能发挥的作用。否则，一个电源IC设计的再好，即便达到100%的节能、高效，但整个系统方案不好，也只能是前功尽弃。

  　　过去的10年，IC发展的瓶颈问题是尺寸、速度和成本，然而近年来IC发展的重头戏是如何降低功耗。充分用好每一库仑，不仅是每一个消费者所希望的，也是众厂商所期待和追求的。2006年，让更多的电源厂商给行业带来更多的惊喜。