电源产品: 谁是本季MVP?

面向通信/计算应用的数字电源系统控制器

编辑点评：数字电源系统目前更多的应用是在需要多种功能的通信计算机应用中，手机等需要低成本，小尺寸和低功耗的便携式设备很少采用数字控制方式。虽然数控电源按照每功能计算的成本已经接近模拟电源的成本，而且很多产商都在设计数控功能的电源产品，数控电源的大规模应用还有一段时间。

Fusion Digital Power控制器UCD9240实现了对四个独立数字控制环路和八种相位的数字化管理，同时还将轻负载条件下用电效率提高了30%：250皮秒分辨率的数字脉宽调制(PWM)技术，实现对DC/DC负载点电源转换进行监测、控制与管理；Fusion Digital Power外设实现全数字环路控制，并支持高达2MHz的开关频率；正常工作时的最小电源电流仅为40 mA，支持高达100条PMBus接口指令；支持独特的相位管理功能使用户仅打开为负载供电对应的电源相位且同时关闭其它电源相位，确保电源相位与负载供电相位匹配；让用户根据工作条件优化环路响应，在负载范围内满足可接受的瞬态响应要求。

开关模式 USB 电源管理器和三路降压型稳压器

编辑点评：除了可以提供USB和交流方式充电，为内存和处理器供电等常用的功能之外，这款电源管理单元(PMU)主要优势在于更快速的充电和最大限度地减少热量。PMU的设计可以做到小尺寸、高集成度方案的同时也降低了灵活性，因此选择集成哪些功能模块非常关键。如果没有一定的买家市场，那么集成的方案就存在风险。

多功能电源管理器件LTC3555 集成了开关型 PowerPath电源管理器、独立电池充电器、理想二极管、I2C控制功能、三个高效率同步降压型稳压器和一个始终保持接通的LDO(如图)。LTC3555 的 PowerPath 控制功能无缝地管理交流适配器或 USB 端口、锂离子电池以及系统负载之间的电源通路，同时其“即时接通”功能确保了系统负载功率。无需外部微处理器实现充电终止。就快速充电而言，LTC3555 的开关输入级几乎将可从 USB 端口获得的 2.5W 功率全部转换成充电电流。
 

高功率的PoE控制器

编辑点评：我认为该PoE控制器最大的优点不是高功率(>30W)，因为在上一期增刊中提到的TR60A PoE电源适配器可以提供60W电能。LM5073控制器最大的优点是可以与任何DC/DC转换器连用，从而根据需要实现灵活输出电压，电流配置。

可以利用以太网供电(PoE)的用电设备控制器LM5073，其特点是可以调节电流输出量，以及支持任何一种DC/DC转换器。 LM5073高功率PoE控制器，可将PoE用电设备的操作功率提高至30W以上。LM5073控制器将用电设备接口与DC/DC转换器分隔开，因此支持隔离式或非隔离式DC/DC转换器，最适用于网络电话、远程保安系统摄像镜头、无线上网点、可利用PoE供电的销售点终端装置等。若用电设备需要更大量的供电，低导通电阻热插拔MOSFET及可设定的直流电限流功能都可将LM5073的供电量提高至IEEE 802.3af 技术标准规定的一倍以上。另一优点是可让用电设备灵活选用其它电源，例如未经稳压的后备电源，包括交流电和太阳能电池组。电压的额定值最高可达100V。

用于笔记本电脑的高能效电源管理芯片

编辑点评：针对笔记本电脑中的主要耗电部分专门设计电源管理单元可以更精细地降低能耗，提高效率和减小尺寸。未来我们会习惯于笔记本电脑的超长待机时间，也会抱怨现在的“笨重”的笔记本电脑为什么这么费电。

三款新的电源控制器NCP5371、NCP5218和NCP5215分别满足笔记本电脑的电源子系统对Vcore、DDR内存和CPU芯片组的要求。新款控制器提高笔记本电脑电源管理子系统的能效达5%并且减少了所用电容器的数量。NCP5371专为笔记本电脑移动处理器设计的双相、双缘Vcore控制器：电流模式变频结构实现高速动态响应，又不会过度调节动态负载和动态VID变化；轻载下的自动变频工作模式实现子系统的高工作效率和快速瞬时响应；针对大Qg和低端MOSFET优化的门驱动器，进一步提升总体能效。NCP5218专为笔记本电脑DDR内存设计：PWM控制器提供VDDQ电压高效率；线性稳压器提供VTT电压简便性；使用较小容量的陶瓷电容器；轻载下的节电模式；具备VDDQ功率电压监控、VDDQ过流、过压和欠压保护、电源欠压监控、软启动和热关机等功能。NCP5215专为笔记本电脑芯片组设计的双通道降压控制器：可编程节电模式在整个负载范围内实现高于90%的效率；180交叉工作模式降低了输入电容要求；可编程、自适应电压位置模式降低输出电容要求。

具备峰值功率模式的整合式电源供应控制IC

编辑点评：DVD托盘或者彩色打印机这类应用只需要在放入光盘或者打印纸时段时间供应较大功率，其它时间仅消耗极的电力。一种方案是一直提供该较大功率给托盘马达或者打印机马达，但是这种方案显然很浪费电。我们看看别人是怎么做的？

许多消费性电子产品都包含平时很少使用、但需要短时间内供应较高电力的马达、蜂鸣器或灯泡。尽管这类产品平时只消耗极少电力；但也必须考虑偶尔有较大功率要求的系统组件，包括变压器、输出二极管和大型储存电容。因此在峰值功率需求期间将操作频率加倍并放宽电流限制，TinySwitch-PK可使输出功率最多达到相同变压器或整合式MOSFET设计的280%；采用更高操作频率使变压器初级线圈匝数减少，可将所有线圈绕在一个线圈架上； 将700V MOSFET和低电压控制电路整合在一颗单石组件；三种可选择限流值的电流限流点设计。
 

更亮的智能LED灯

编辑点评：除了可以实现多灯安装外，Z90最值得推荐的原因是：它是目前用于电影和视频制作应用中最亮的LED灯，它能轻易实现以往需要2个以上LED灯的亮度。

智能LED灯Z90，比同系列Z50的亮度高出4倍，比Z50稍大一点但功耗相同。Z90上有专门的按钮负责在完全校准的钨灯和日光灯输出之间切换(见Z90的后视图)。Z90无线控制功能可以从10个独立无线ZyLink通道实现灵活的多灯安装：将多个Zylights产品无线连接在一起，组成一个大型软光源而不需要大体积面板灯。手掌大小的Z90可以由任何9-20伏电源驱动或交流电驱动。Z90的彩色模式可选择任意七彩颜色。

小功率绿色PWM控制功率开关芯片

编辑点评：昂宝电子避开了竞争激烈的LDO, LED驱动,音频放大器等领域，而选择相对有很少竞争对手的LCD TV的电源管理芯片。在LCD TV应用的AC/DC转换器, DC/AC逆变器和PFC控制器方面开发了很多产品。

OB2352/3/4功率开关芯片内置电流模式PWM控制器和高压功率MOSFET，该系列芯片结合软切换控制和专有的“频谱扩展”技术提供EMI解决方案。No Y-Cap设计可以使EMI达到EN55022 Class B -6dB的要求，同时使得系统设计能轻易满足对功率输出、效率及温升的不同要求，有效降低系统成本。该系列采用固定50kHz开关频率，低VDD启动电流和工作电流，采用扩展的突发模式控制用于提升效率和最小化待机功耗，具有逐周期电流限制(OCP)和过载保护(OLP)特性并实现无音频噪声工作。OB2352/3/4分别提供15W以下、10W以下和20W以下功率范围应用，适合于电池充电器、PDA电源、数码相机适配器、DVD播放器SMPS、机顶盒电源、PC和服务器辅助电源等应用的AC/DC反激式转换器(见图)。

PMU：寻找“客户需要”与“通用性”黄金分割点

PMU(Power Management Unit)是指集成的电源管理IC，通常集成了多个DC/DC转换器，数个LDO，充电器和保护电路，LED驱动等。对于媒体播放器，电源管理IC的价格仅次于主解码芯片。对于手机，电源管理IC是继基带、内存后成本所占比例排名第三的半导体元件。如果能和客户下定单，则可能意味着可观的收入；而如果有PMU摆着等客户来买，通常不能使客户满意，因为客户很可能会要求增减某些模块，或者调整性能参数。这就体现了PMU的特点，它有高集成度和客户定制优点的同时，也存在不够灵活，缺乏通用性的缺点。

PMU是针对某一特定应用定制的，缺乏通用性的设计就伴随着风险。华润矽威副总经理萧硕说，PMU的开发需要首先确定明确的应用客户，如果该客户还能提供前期的开发费用就能大大降低开发风险，因为一块开发板可能就需要几十万。PMU定制的特点还意味着与客户的沟通是关键环节，沟通的过程并非完全听从客户需要，而是帮助客户寻找一种最佳的集成方案。技领半导体公司电源管理部门副总裁Gary Hurtz谈到，有的客户要求集成的功能模块，我们研究认为不适合集成，该客户在与别的公司谈过之后，又回到我们这里，同意采用我们的方案。这涉及到什么时候应该集成，什么时侯不要集成：例如由于散热的考虑而将充电器放在PMU之外，又如，用于背光的LED驱动，Gary指出，可能存在三种情况不需要集成背光LED驱动，1，显示屏本身就集成了LED驱动；2，该显示屏不是采用LED背光，而是采用CCFL背光；3，为避免PCB走长线的问题，需要将LED驱动尽量离显示屏近一些。虽然，PMU的定制特点让其充满个性，但是厂家仍然希望PMU具备更多的通用性，NS显示事业部市场与应用总监Guy Nicholson说，我们会为大客户定制PMU，也会为中小客户定制PMU，因为当这类PMU针对的应用具有较大市场潜力时，可能有多家客户需要这类具有一定通用性的PMU器件。

在PCIM展会期间，采访Power Integrations公司(简称：PI)的产品市场经理Donald Ashely的过程中，我了解到一件有趣的事情。Donald提到2006年全球卖出去的涉及商用和住宅用的灯泡有22亿只。而大家都认为很火的手机、台式机与笔记本电脑在2006年销量分别只有10亿、2.2亿，并且它们是除了灯泡之后销量最大的几种产品。

这跟PI有什么关系? PI正在推出专注于AC LED照明的高压(700V_DC)电源IC，该电源IC可用于通过线缆或灯泡插座连接120V_AC或220V_AC的通用照明应用。LED灯泡由于其耗电量很低(仅是白炽灯三分之一)很快就将取代通常的白炽灯、卤素灯和小型化萤光灯。美国加州可能从2012年开始禁止使用白炽灯，中国政府最近也有相应的计划出台。其次，绝大多数公司(例如NS, Maxim, Linear, Sipex, Zetex)都专注于低电压便携和汽车应用的LED DC/DC驱动，例如12V_DC汽车LED尾灯，5V_DC LED闪光灯和3V_DC手机显示器等；但除了PI之外只有很少公司(例如STMicro, Fairchild, On-Semiconductor)涉足AC/DC部分。此外，PI的独特优势在于其700V集成FET工艺能够做到以足够小的封装将AC电源转换IC放进LED灯泡(例如LinkSwitch-TN器件)——这是PI在LED通用灯泡市场发现的市场机会。

这也许可以给我们一些启发：当前最炙手可热的产品不一定最容易获得收益，我们需要一双慧眼发现未来几年内最有市场价值的产品。如何发现? 这需要对市场长期、细致的观察和判断。运气也许可以让我们偶遇一个“金矿”，但也可能将我们引入“深渊”。