開關電源芯片技術表現越來越強的智能化模塊化趨勢
近年來開關電源芯片技術表現出越來越強的模塊化趨勢。一方面,設備正變得越來越復雜,更多功能特性、更快更復雜處理器需要更的電源管理解決方案,電源管理技術要在更小的硅芯片上集成更多功能同時以更高的設計靈活性實現更強的系統用電性能,這正在改變傳統的電源設計方法。另一方面,模塊化的開關電源芯片可有效降低系統設計的復雜性,節約電路板空間,提高系統的長期可靠性,同時也能有效降低系統成本,帶來的好處是顯而易見的。因而,市場上的模塊化開關電源芯片開始不斷浮出水面。
消費電子、網絡通信、移動互聯領域都是主要的應用市場,汽車電子、新能源領域也逐漸發力。在應用驅動和技術進步的作用下,對開關電源芯片的技術要求也不斷走高。而且隨著應用的不斷創新,開關電源芯片的市場也呈現出需求多樣化,應用細分化,更多高性能開關電源芯片的市場需求也不斷深化以及擴展化,更好地為滿足系統創新,性能提升而服務。
一方面,伴隨著半導體工藝技術的不斷升級,PCB板上的芯片和元器件功能更高、運行速度更快、體積更小,驅使開關電源芯片提供更低更的核電電壓以及更大的供電電流、更嚴格的電壓反饋精度、以及更高的效率性能。另一方面,開關電源芯片應用領域不斷擴張和深入,實現更優異的控制功能、更智能的控制環路,更快速的動態響應特性,更簡化的外圍布局設計等都“不可或缺”。開關電源芯片想要“拿得出手”,都需直面這些難題。為了解決這些挑戰和簡化設計,數字化、模塊化、智能化開關電源芯片等已是必然之勢。
如何去實現智能化?這需要在兩個方面下工夫,一是開關電源芯片要實現與內核通信,各部分之間可相互溝通交流,及時動態的控制加上無縫的溝通可成就一個智能化的電源管理系統,能夠實時地對系統變化的供電需求進行檢測分析和響應,從而大大提高系統的效率。二是內部參數可實現在線調整,這就意味著電源的動態特性是可變的,能順應負載在相當大的范圍內變化同時還能保證一定的性能,數字電源在這方面發揮重要作用,同時還需要不斷在控制算法、自適應方面實現突破。各大開關電源芯片廠商為應對這一市場走勢,都在抓緊排兵布陣,而數字電源成為他們不遺余力的“招數”。憑借靈活、快速響應、高集成度以及高度可控的巨大優勢,數字電源已顯示出強勁的發展勢頭。
此外,開關電源芯片的模塊化趨勢還體現在與板上其他芯片的“集成化”上,市場上開關電源芯片與主控芯片之間通信及監控等功能的集成化也在日益增多。而開關電源芯片的智能化亦是大勢使然,或才能主動“配合”平臺主芯片的功能不斷升級的需求。此外,開關電源芯片和電路板上所需要供電的設備進行有效地連接,因系統要求電源子系統和主系統之間更加實時的合作與配合,甚要支持通過云端進行的監控去管理,智能化的管理和調控已成。