[专题]电源管理三大新趋势：便携式产品功能多样化的强劲动力

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[专题]电源管理三大新趋势：便携式产品功能多样化的强劲动力 [复制链接]

     PMP、手机、PDA等便携式产品正在加速成为“个人娱乐兼商务中心”，为了支持层出不穷的新功能，厂商们对多媒体应用处理器的需求日趋提升，它必将逐渐超越基带处理器，成为便携产品PCB上的主角。因应这一变化，以PMU为代表的集成式电源更多以某类应用处理器的需求为设计导向；自然地，丰富的多媒体功能也带动了显示屏的尺寸提升和多屏趋势，对背光系统的新考验随之出现；同时，中国3G市场的真正全面启动亦会给电源管理带来新的挑战，比如，大量高速数据的传输使得3G手机的PA模块功耗大幅提升，对此必须有改进的电源管理方案，等等。

    近年来面向便携式电子产品的电源管理市场一直是片热土，终端产品的持续走俏，使得电源管理器件市场水涨船高。据市场调研公司CIR的预测报告，面向便携式应用的电源器件市场将在2008年攀升至72亿美元。凭借对传统技术的精耕细作，以及对新思路的大胆应用，多家半导体公司在电源管理市场不断前行，期翼和终端厂商一起收获更多的成果。 
便携式产品有限的PCB空间，以及丰富功能带来的多电压需求，促使人们不断追求集成化方案，PMU（电源管理单元）将传统分立的多个电源管理器件集成在单个的封装中，以其易用性和高集成度被越来越多的厂商青眼相加。“对于移动电话之类的便携式应用，可以将其分成不同的功能系统或子系统。我们的策略是为这些功能块指定专用的PMU。”飞利浦半导体公司手机及个人业务部门移动通信电源管理市场总监Ronald van Cleef表示他强调，在需要连接配套的外围设备、电池充电和背光灯需要提高电压时，“采用独立PMU极具优势。”

    该公司新近推出的PMU型号为PCF50626，声称能将多功能手机、VoIP电话、便携游戏和音乐设备以及无线 PDA的功耗降低最高达70%，该PMU包括一个大电流充电器和多个电源，并集成了背景照明电路和触摸屏接口。飞利浦手机及个人业务部门移动系统市场经理Reinier van der Lee表示，与其它需要较多外接分立组件的同类半导体芯片相比，该芯片少占用25%的空间，BOM单可以节省约两美元。

    特别值得一提的是，PCF50626含即时软件控制机制，能够支持英特尔公司基于第三代Intel XScale的最新处理器系列（代码名为 Monahans）并为之增添功能。这亦是飞利浦支持 Intel XScale系列移动应用处理器的第二代PMU。 
事实上，支持功能强大的应用处理器平台已经成为PMU开发的一大趋势，在高端市场尤其明显。“便携式电子产品的设计界面与以前大不相同，以前采用面向通信调制解调器的设计，但目前已改为面向应用处理器的设计，供电系统必须因应这个设计上的改变。”国家半导体公司（NSC）的亚太区便携式设备电源管理产品市场经理罗振辉解释道。NSC新推出一款面向智能电话或GPS/PMP 等高端便携式电子产品的PMU――LP3971。该产品内置3个可输出高电流的DC/DC转换器及5个LDO，另外还设有可传送实时时钟的供电干线。该公司介绍道，这款PMU不但具有数字设定功能，而且效率极高，“最适用于 Intel XScale的微结构。”罗振辉表示。

    德州仪器(TI)则表示，其推出的电源管理单元TPS65020“可满足基于其OMAP处理器的移动手持终端与基于XScale的多媒体设备的电源需求。”包括智能电话、PDA、数码相机以及MP3与PMP等。该PMU支持多种电压，带有三个DC/DC转换器、三个LDO及一个I2C通信接口，可实现全面的可编程性。“我们将继续寻找新的方法来更高效地管理多电压需求，” 该公司的手持电源管理产品全球市场经理Philips Douglas强调。
针对中低端便携产品应用，厂商们也推出了多种电源管理方案。NSC目前在低端市场主推LP3927, 这款芯片内置5个LDO，“是最具成本效益的电源管理解决方案。” 罗振辉宣称。至于中档市场，NSC则以LP3955芯片为主打产品。这款芯片集成了DC/DC转换器及8个LDO。飞利浦面向中端市场的方案是系统Nexperia芯片组，此系统PMU控制所有关键系统电源管理，包括主电池和备用电池充电。

    总的来看，分立与集成各有所长。PMU正在渐行渐热，但目前离散的电源解决方案仍是主流。安森美半导体(On Semiconductor) 的模拟IC产品应用经理Jacques Lavernhe解释道，只采用标准解决方案，而不努力与其它手机制造商有所区别，将导致手机变成具有标准功能的标准手机。这对于那些对技术越来越敏感、对新功能要求越来越高的消费者来说，难以令其满意。飞兆半导体亚太区总裁郭裕亮的看法进一步揭示了PMU的局限性：“无论是哪一种手机，总有一些功能是在开始定义产品时没有考虑到的，而这往往需要额外的电源。”――市场需求的日趋细化，促使电源管理新产品和新思路前行不辍，也让OEM厂商有了更多选择。
除国际厂商外，台湾地区厂商近年在电源管理器件的集成方面亦有可圈可点的表现。立锜科技股份有限公司(Richtek)针对数码相机推出RT9911，这款6信道DC/DC转换器＋线性转换器各信道独立可控，其中含三组DC/DC转换器，效率均在95%以上；两组电源转换器分别提供CCD用正负电压；一组LCM背光驱动电路，据称，该产品在关断模式下最大耗电仅1uA。该公司副总经理马代骏介绍道， RT9911交换频率可达1MHz以上，在这个频率下可使用较小的电感值来减低高度及面积，帮助系统研发人员缩短开发时间及成本。据他透露，立锜科技相应的七通道产品将会很快推向市场。此外，该公司还提供3－5通道的产品。

    茂达电子股份有限公司（Anpec）推出的电源管理IC APW7075同样提供六组输出，配合MOSFET，可为PMP一次提供DSP、SDRAM内存、CMOS传感器、TFT LCD驱动、LED背光以及硬盘使用。不过，该公司副总裁薛添福认为，高度集成的电源管理IC无法完全满足便携产品的个性化需要，需要进一步增加先进的功能或特点。他表示，除提供成的电源芯片外，茂达还提供各式LDO、MOSFET、Reset IC及音频放大IC，“让客户一次购足所有模拟产品。”