电源管理充当产业复苏的领导者

diffhapp

电源管理充当产业复苏的领导者 [复制链接]

电源管理器件在2001年整体电子工业的巨大滑坡中未能幸免,但同其它电子器件不同的是，电源管理器件没有完全损失其在2000年获得的销售收入利润。现在，电源管理行业正在走出低谷，尽管增长速度不高，但趋势已然明显。

电源管理是功率半导体有关功率非线性应用的子集。在功率器件的三个主要应用中：电源、控制和放大，电源管理仅同电源和控制(即开关)功能有关。RF器件、音频、视频和其它功率信号放大器不符合这个定义，因而不属于电源管理类。电源管理还是“多头市场”半导体器件的重要组成部分。所谓“多头市场”器件指的是使用在各种应用中的工业标准器件。电源管理器件占有“多头市场”器件销售收入的一半，对“多头市场”的增长起决定性作用。另外值得一提的是，电源管理器件的销售收入占整个半导体市场的8%。

电源管理市场多样的原因是缺乏一个主导的供应商。在总共80家供应商中，5家顶级供应商的销售收入占到整体市场的1/3，意法半导体一家就占到整体市场9%的份额。我们注意到，高端市场常常由产品线广的供应商占据，他们能够提供全面的IC和分立功率元件产品。而德州仪器公司是一个例外，该公司不提供任何分立器件却占据了第二位，考虑到分立器件占整体市场的2/3，因此像TI能获得如此高的市场份额是非常困难的，这也显示出TI在功率IC方面的极强实力。

从器件组成类别来看，电源管理器件可分成两类：模拟功率IC和分立功率器件。尽管模拟功率IC的销售收入占2001年模拟IC市场的18%，但却是模拟IC中一个强劲增长的部分。与之相对的是，电源管理分立产品是整个分立器件市场的主体，占有2001年分立器件收入的55%。其中，功率控制器件(即非RF功率三极管和闸流管)占有分立器件营业收入的38%，整流二极管占有另外的17%。功率三极管和闸流管是分立功率控制元件，可以在电源应用和功率驱动应用中用于控制功率。

2002年，设备市场将不会给予电源管理IC市场有力的推动。但销售渠道的畅通和电子市场日益复杂的功率需求将使电源管理器件市场比整个器件市场增长的要快。2002全年将达到一位数增长，此后将达到两位数增长。以下我们按照产品分类，预测电源管理行业的发展趋势。

模拟功率IC

模拟功率IC是提供电源/监视功能或功率驱动功能之一的模拟IC。我们把模拟IC市场分成一系列包含功率器件的产品组。电源管理IC被划分在了功率IC类别，电压调节器是其主要产品组，其它产品部分也包含功率IC。接口IC组包括外围部件、MOSFET、电机和显示驱动器。汽车专用组包括一系列专用的功率开关和电机驱动器IC。

由于种种原因，电压调节器在过去的几年里已经进入了舞台中央，但主要的推动力量有两个，一个是便携式消费电子、通讯和数据处理电子，另一个是大功率低电压CPU的出现及其可怕的功率需求。这两个高要求的电子市场滋生了新一代的电压调节器件。

电压调节器是在大范围输入电压和负载范围内，以良好控制的电压电平向电子器件提供功率的一系列IC。不管是模拟的还是数字的，简单的还是复杂的，电压调节器通过向电子产品提供这种基本的功能卷入市场增长。这是线性IC的电压调节器子类在2000年获得62%的营业收入增长和20年CAGR高达20%的原因之一。这些器件没有理由会发生长期需求疲软，因为从本质上看，这一低成本的功率器件天生不利于集成。那些把他们集成进系统级芯片的想法，既不明智也不具成本优势。我们预计，电压调节器市场将在未来5年内重返15%的复合年均增长。

除了电压调节器IC部分之外，电源管理IC也扩散到模拟IC类的许多其它部分。接口IC类在外围驱动器子类之下拥有一组功率器件。这个组的产品包括高边和低边驱动器、H桥、电机驱动器、MOSFET驱动器和其它外围驱动器。大电流和高电压显示器的功率驱动器也包含在接口类中。除了标准的调节器和接口IC的线性类之外，电源管理IC还应用在汽车、消费IC和工业专用IC中。

接口和其它功率驱动IC本质上是功率驱动器和带有逻辑的开关。这些器件把数字数据接口到电磁、机电和光电领域的传输线、计算机外围设备和其它非半导体电子产品的物理世界。一个接口IC简单地把数字输入转成驱动输出。

在2000年47%的增长之后，“接口/其它” 组合类功率IC的营业收入在2001年下降了12%。由于工业市场不景气的延迟效应和汽车市场的持续强劲，这个下滑相对较小。虽然在2002年预计汽车市场将为零增长，但工业领域在2002年上半年继续下滑。这两个因素联合作用的结果将形成一个非增长的市场，营业收入增加0.2%。

分立功率器件

分立器件是电源管理半导体最大的部分。分立器件这个术语指的是电气功能单独封装的半导体器件。实际上，分立器件的封装可以包含多个分立器件。与IC不同，这些器件必须同其它器件组合才能提供放大、开关或锁定等基本的电气功能。我们把分立电源管理器件市场分成三个主要类别：功率三极管、整流二极管和闸流管。

随着电源和功率控制应用的成倍增长，功率三极管在分立器件市场中的份额在过去的10年中连续增长。值得一提的是，由于电源设备需要使用这些简单的功率PN结把交流转换成直流，整流器营业收入的增长在某种程度上反映了设备市场的增长。尽管功率三极管交货量比整流器增长要快得多，功率三极管的平均价格也比整流器下降得更快，从而使它们相应的增长率更接近于预期的结果。

整个2001年，由于双极功率三极管销售收入下降了32%，导致分立功率器件在2001年的销售收入下降了24%。而所有分立功率器件平均价格的下滑，也掩盖了在2001年第四季度的发货量增长使销售收入下降幅度减小到5%的好消息。

功率三极管在2001年销售收入下降了22%，预计市场在2002年将恢复增长(年度销售收入增长达到7.7%，5年复合年均增长率达到10.5%)。销售价格在2002年早期继续缓慢下滑，但在功率MOSFET器件上稳定住了。这个价格稳定将有助于下一年恢复到更强劲的销售收入增长。

在电源管理的功率三极管部分有三个类型的器件：MOSFET、IGBT和双极功率三极管。在2001年功率三极管的销售收入中，分立功率MOSFET占了近1/4，IGBT占了近一半，双极器件占有另外的1/4。功率MOSFET是开关电源、电机控制和其它开关应用的一个关键元件。随着功率IC的增长，这个关键的开关元件已经显示出销售收入和交货量的增长。同电压调节器一样，功率MOSFET的使用不是随着PC市场的增长而线性增长的，在PC领域电源需求的增长可以使功率MOSFET几何增长，这正是英特尔公司的P4微处理器在过去的几个月里所表明的。随着电源应用继续推动需求增长，功率MOSFET预计将以16%的复合年均增长摆脱萧条。

另一方面，由于MOSFET是更理想的电源管理器件，致使双极功率三极管(包括功率达林顿器件)正在失去电源管理的市场份额。功率MOSFET完全可以应用在放大器的线性模式和在音频放大器的前置级，但更常常作为功率开关应用在电源和功率驱动应用中。正是因为MOSFET具有卓越的开关性能，才会由于它们平均售价的下降而制约了双极器件在的市场增长。

IGBT(MOSFET输入、双极输出)的混合性能已经为这些特别适用于电机控制应用的器件创立了一个强劲的新生市场。这些电源控制器件的复合年均增长预测为12%，这表明这个产品尚处于其生命周期的增长阶段。由于这个原因，IGBT器件在2002年的出货量未见下降，尽管一些产品价格过低导致销售收入下降了6%。

闸流管是功率三极管的一个补充系列，它包括SCR和三端双向可控制硅开关元件。这些老式低性能的交流和直流开关元件通常应用在调光器和低端调速功率工具等消费电气产品中，占电源管理市场不到5%，增长潜力有限。

结语

电源管理器件已经走出了这次史无前例的严重萧条。最坏的阶段已经结束，市场肯定已经上扬。电源和功率控制技术将进一步复杂，应用也更加广泛。这些器件在2002年早期快速增长并将在2002年和2003年继续增长。特别是随着自动化、计算能力和电子产品可移动性的提高，电源管理器件在电子设备的半导体产品中占有的份额将越来越大。

随着市场需求的建立，在今年的第三季度，在几个领域将会发生供货紧缺。两令人关注的产品是高压MOSFET和MOSFET封装。可能造成高压MOSFET短缺的原因是对这个比较老的领域感兴趣的供应商较少。

伴随着平均售价和利润的下降，过去一年销售收入的下降可能打击电源管理产品来源、产品覆盖范围和产品供货。因为制造商所追逐的领域发生了变化，在过去的两个季度里已经发生了一系列的收购和合并，但是销售收入增长的恢复将稳定2002年以后的电源管理市场。