在半導體產業調整進程中成功的關鍵就是銷售出半導體公司及其技術的獨特價值，如提供成套解決方案以及為客戶提供出色的技術支持等。身為全球領先的電源管理半導體供應商，安森美半導體在為客戶提供成套解決方案及出色客戶服務方面擁有豐富的經驗和突出的優勢。

　　展望中國電源管理市場未來幾年的發展，我們認為消費電子(如液晶電視和白家電)以及電信等應用領域可為電源管理IC帶來廣闊的發展空間。安森美半導體提供高性能的解決方案，用于這些領域。

　　美信集成產品公司

　　新型封裝技術提升LDO性能

　　不同的系統對電源有不同的要求，為了發揮系統的最佳性能，需要選擇最適合的電源管理方式，比如線性電源、開關電源及電荷泵等。三種電源轉換器中，線性穩壓器的局限性表現在其輸出電壓只能低于輸入電壓；開關電源最為通用，能夠提供升壓、降壓以及極性相反的輸出；電荷泵同樣可提供升壓、降壓、極性相反的輸出，但其輸出電流有限。

　　線性穩壓器利用一個有源調整元件(雙極型晶體管或MOSFET)將輸入電壓降低至穩定的輸出電壓，其中低壓差線性穩壓器(LDO)在最近幾年的應用已經十分廣泛。壓差指維持輸出穩定所需要的最小電壓差(輸入和輸出之間)，壓差在1V以內的調節器稱為LDO，但現在典型的調節器具有100mV至300mV的壓差。線性穩壓器的輸入電流接近于輸出電流，可以用輸出電壓與輸入電壓的比估算它的效率。如果輸出電壓非常接近輸入電壓，線性穩壓器就可提供較高的轉換效率，如果輸入電壓高出輸出電壓很多，或者它在很寬的范圍內變動，就很難獲得比較高的轉換效率。線性穩壓器具有小尺寸、低成本、低噪聲等特點，而且使用非常簡單，因此，在電壓、電流條件適當時應盡可能選用線性穩壓器。除此之外LDO還可作為一道屏障來隔離開關調節器產生的噪聲，這時，LDO的低壓差特性有利于改善電路的總體效率。

　　與線性穩壓器相比，開關電源占用更大的電路板面積(不考慮線性穩壓的散熱片)，成本更高，所產生的噪聲也較大。而在最近幾年開關電源的普及率卻大大提高了，其主要原因是開關電源在不同輸入電壓、不同負載電流條件下能夠提供很高的轉換效率，升壓、降壓型開關電源效率可達96%，當然，降壓型開關電源的轉換效率可能更高一些。用電荷泵同樣可實現上述轉換，但該類芯片所能提供的負載電流有一定的局限性。LDO的主要缺陷是效率較低，特別是為低壓電路供電時效率問題更加突出。由于在新型手機內部集成了PDA功能或上網功能，要求處理器的數據處理能力、運算能力更加強大，為了降低功耗，處理器的核電壓不斷降低，從1.8V降到了0.9V。為了降低電池損耗，要求采用高效的降壓型轉換器為處理器核供電。設計中需要考慮的主要因素有：低成本、小尺寸、高效率、低靜態(待機)電流和快速瞬態響應。為解決上述問題不僅需要豐富的模擬設計經驗，還需要一定的獨創能力。就目前來說，只有少數領先的模擬半導體制造商能夠提供SOT23封裝、具有1MHz以上開關頻率、允許選用微小外部電感和電容元件的降壓轉換器。

　　當前，很多產品(如手機、數碼相機等)傾向于將電源管理功能集成在單芯片上，用于射頻、功放的LDO和用于LED驅動的DC-DC電源的功能都可以在同一塊PMIC(電源管理集成電路)中得以實現。

　　多年以來，SOT23封裝的150mALDO是分立電源的最佳選擇。目前，一些IC采用新型封裝、新型亞微米處理工藝和先進的設計方案，能夠以更小的尺寸提供更高的性能。SOT23封裝的LDO可以提供300mA輸出電流或在SOT23封裝內集成兩路150mALDO；尺寸更小的SC70封裝內可以集成120mA的LDO并提供超低噪聲。此外，更為先進的芯片級封裝提供最小的封裝尺寸，而QFN封裝則允許在3mm×3mm面積內裝入最大的晶片尺寸并提供更高的導熱能力。因此，QFN封裝可以集成更高電流的LDO或在每封裝中集成更多數量的LDO，從而縮小了分立方案與PMIC之間的差異。

　　凌力爾特公司電源產品部產品市場經理TonyArmstrong

　　集成電源管理功能降低市場風險

　　線性低壓差穩壓器被認為是形式最簡單的穩壓器，由于其固有DC電壓轉換的原因，它只能把輸入電壓降至一個較低的數值。它最為明顯的缺陷在于其熱管理性能方面，原因是其轉換效率可以被近似為輸出電壓與輸入電壓之比。例如：假設一個可從單節鋰離子電池的3.6V標稱電壓來提供1.8V輸出電壓(在200mA電流條件下)的LDO，用于驅動一個圖像處理器，轉換效率僅為50%，因而在蜂窩電話的內部產生了熱點，并縮短了電池的運行時間。雖然在輸入和輸出電壓相差較大時會出現上述情形，但在該電壓差很小的時候，情況就不是這樣了。例如：當從1.5V降壓至1.2V時，轉換效率將為80%。

　　線性穩壓器在輸入和輸出之間的差分電壓很高時所存在的所有效率缺陷，開關穩壓器都成功地避開了。通過采用低電阻開關和一個磁性存儲元件，它實現了高達96%的效率，從而大幅度地降低了轉換過程中的功率損耗。通過工作于高開關頻率(>2MHz)，可以極大地縮減外部電感器和電容器的外形尺寸。盡管如此，開關穩壓器的缺點卻較少，而且常常可以利用上佳的設計方法予以克服。

　　線性穩壓器和傳統型開關穩壓器的折中方案是充電泵。當采用充電泵時，外部存儲元件是電容器，而不是電感器。由于沒有電感器，因此將緩解有可能干擾敏感的RF接收器或藍牙芯片組的任何潛在電磁干擾問題。不過，潛在的不足之處是有限的輸入/輸出電壓比和有限的輸出電流能力。

　　因此，對于設計師而言，是選擇線性穩壓器還是開關穩壓器并不是一件可以簡單決定的事情。要做出這個決定，將不得不考慮諸多的因素，例如噪聲問題、空間約束條件、轉換效率和熱考慮。幸運的是，目前市面上已經有了眾多不同類型的穩壓器，于是，所有設計師必須完成的工作就是根據其獨特的系統約束條件進行抉擇。這些工作是按照常規程序進行的。

　　許多電源管理芯片廠商所開發的規模龐大且復雜的電源管理IC常常是專為某家單一大客戶而定制的，凌力爾特公司認為，這種方法需要在性能上做出某些讓步，并會由于開發周期漫長而蒙受巨大的商業風險，這樣的策略與我們所服務的瞬息萬變的市場是不相適應的。

　　凌力爾特采取了一種不同的方法，并開發出了一個新的IC產品線，該產品系列實現了“有意義的集成”，旨在整合電池供電型便攜式設備中所有難以實現的功能。大多數電池供電型手持式產品一般均能夠從一個AC適配器、一根通用串行總線(USB)電纜或單節鋰離子/鋰聚合物電池來供電；然而，對這些電源之間的電源通路控制進行管理卻提出了一項重大的技術挑戰。直到最近，設計師們一直試圖采取“分立”的方式來執行該功能，但其間遇到了有可能引發重大系統問題的熱插拔和大浪涌電流等可怕的難題。

　　顯然，在大多數電池供電型手持式產品內部存在著共同的特點和功能，可采用實現了“有意義集成”的PMIC，而不會出現因為采用單一晶圓生產工藝來制造IC導致的常見性能折中。凌力爾特公司近期推出了該門類中的下一代產品——— LTC35xx系列，該系列代表了面向這些應用的全新器件性能和功能水平。

　　TDK(中國)投資有限公司營業促進部經理富田裕文

　　力求產品小型化以減少耗電

　　電源電路技術屬于模擬電路技術，其方向性與數字技術不同。數字技術的處理電壓為低電壓，不容易受安全規格等的制約，容易實現集成化；而電源電路的輸入電壓為交流100V～240V，在安全要求方面，由于受到沿面距離(爬電距離)的規定制約和干擾方面的規定限制，難以實現集成化。

　　另外，電源管理電路成本要求較高，所以多數人并不愿意接受隨意實行集成化的要求。但由于機器小型化的需求絲毫不減，目前已經實現了IC(集成電路)和FET(場效應晶體管)的一體化。從裝配角度而言，作為SMD(表面貼裝)的部件，在鋁電路板上需要裝配部件，用樹脂固型，繞線，電容、半導體、電阻等部件的集成化成了必然的趨勢。

　　一般說來，為實現小型化，開關電源電路的高頻率化是發展方向，但存在干擾、效率差等難以突破的難題。特別在變壓器必須高頻率化的前提下，在研討電源控制芯片的小型化時，必須和變壓器廠家協商好。

　　電源電路中使用具有壽命極限的電解電容器。電解電容器容易受熱的影響，需要采用不易受熱源影響的配置。目前正在采用3DCAD(三維計算機輔助設計)和熱模擬器技術，以指導研制出更好的配置，并將其實現產品化。

　　關于變壓器，TDK公司正在致力于小型化、薄型化的新產品開發。TDK正著手改良磁芯的材質、研討薄型產品構造，改善發熱現象的負面影響，并對產品進行綜合評估，整體推動開發的進程。今后，為了實現開關電源的小型化，越來越需要將熱分析、裝配配置等作為考慮的因素。

　　TDK擁有鐵氧體這種材料，可實現從材料到生產出變壓器成品。現在，TDK公司正在開發各種用途的鐵氧體材料，針對不同的用途，提供各具特色的產品。特別是在平板電視中使用了諧共振電路，電力浪費較少(低發熱)的磁芯材料有望發揮其應有的功能。公司雖然擁有PC47材質，但為了進一步減少電力損失，正在謀求把傳統的EER35形狀的產品尺寸縮減成EER28L尺寸，以期在小型化方面進一步拉開與其他產品的差距。

　　隨著變壓器生產發展到自動化繞線階段，產品的特性差異逐步縮小。通過自動化技術，可實現產品的穩定供給，減少了人為因素對品質和成本方面造成的影響。

　　TDK是針對變壓器的特性要求進行產品設計的，所以構筑起一種體制，就是面對所有顧客都一律確保在較短交貨期內提供設計上達到最佳性能的變壓器產品，并提供設計對應服務和包括電路方面的支援服務體制。