开关电源芯片技术表现越来越强的智能化模块化趋势
近年来开关电源芯片技术表现出越来越强的模块化趋势。一方面,设备正变得越来越复杂,更多功能特性、更快更复杂处理器需要更的电源管理解决方案,电源管理技术要在更小的硅芯片上集成更多功能同时以更高的设计灵活性实现更强的系统用电性能,这正在改变传统的电源设计方法。另一方面,模块化的开关电源芯片可有效降低系统设计的复杂性,节约电路板空间,提高系统的长期可靠性,同时也能有效降低系统成本,带来的好处是显而易见的。因而,市场上的模块化开关电源芯片开始不断浮出水面。
消费电子、网络通信、移动互联领域都是主要的应用市场,汽车电子、新能源领域也逐渐发力。在应用驱动和技术进步的作用下,对开关电源芯片的技术要求也不断走高。而且随着应用的不断创新,开关电源芯片的市场也呈现出需求多样化,应用细分化,更多高性能开关电源芯片的市场需求也不断深化以及扩展化,更好地为满足系统创新,性能提升而服务。
一方面,伴随着半导体工艺技术的不断升级,PCB板上的芯片和元器件功能更高、运行速度更快、体积更小,驱使开关电源芯片提供更低更的核电电压以及更大的供电电流、更严格的电压反馈精度、以及更高的效率性能。另一方面,开关电源芯片应用领域不断扩张和深入,实现更优异的控制功能、更智能的控制环路,更快速的动态响应特性,更简化的外围布局设计等都“不可或缺”。开关电源芯片想要“拿得出手”,都需直面这些难题。为了解决这些挑战和简化设计,数字化、模块化、智能化开关电源芯片等已是必然之势。
如何去实现智能化?这需要在两个方面下工夫,一是开关电源芯片要实现与内核通信,各部分之间可相互沟通交流,及时动态的控制加上无缝的沟通可成就一个智能化的电源管理系统,能够实时地对系统变化的供电需求进行检测分析和响应,从而大大提高系统的效率。二是内部参数可实现在线调整,这就意味着电源的动态特性是可变的,能顺应负载在相当大的范围内变化同时还能保证一定的性能,数字电源在这方面发挥重要作用,同时还需要不断在控制算法、自适应方面实现突破。各大开关电源芯片厂商为应对这一市场走势,都在抓紧排兵布阵,而数字电源成为他们不遗余力的“招数”。凭借灵活、快速响应、高集成度以及高度可控的巨大优势,数字电源已显示出强劲的发展势头。
此外,开关电源芯片的模块化趋势还体现在与板上其他芯片的“集成化”上,市场上开关电源芯片与主控芯片之间通信及监控等功能的集成化也在日益增多。而开关电源芯片的智能化亦是大势使然,或才能主动“配合”平台主芯片的功能不断升级的需求。此外,开关电源芯片和电路板上所需要供电的设备进行有效地连接,因系统要求电源子系统和主系统之间更加实时的合作与配合,甚要支持通过云端进行的监控去管理,智能化的管理和调控已成。