电源管理论坛:全方位出击,重点突破的电源管理技术

风云变幻的2008年过去了，而2009年的半导体市场前景依旧很不明朗。为了增加大家对目前电源管理市场的认知程度。我们特邀了几位国际知名厂商的代表，请他们就大家关心的话题发表自己的意见。

今日电子：请您谈谈对2008年全球电源管理市场的看法?2008年的中国电源管理市场又是怎样的情况?

凌力尔特公司电源产品部产品市场总监TonyArmstrong：就半导体和电子产品而言，不管在哪里，2008年都将因两极分化而留在人们的记忆中。回顾2008年，看看哪些事情做对了、哪些事情没有按计划进行、哪些是我们无法控制的，这是很有用的。

就凌力尔特公司而言，我们在2005年就预测，对消费电子产品的需求不可能继续快速增长。当时，我们不知道这个泡沫何时破灭，但是2008年后期问题确实发生了。目前的经济动荡是全球性事件，没有哪一个市场或大陆可以幸免。在这种环境中，人们在支出方面出现了巨大变化，消费市场正在经历巨变。而凌力尔特公司已经逐步减轻了对消费电子产品的依赖，在这一市场的销售收入仅占我们总体销售收入很小的一部分。

也是在几年前，我们预测，汽车中的电子产品会稳步增加，混合型和全电动汽车进一步促进了这种增长。不过，我们没有预料到引起消费信贷枯竭的金融危机，这导致新车销售萎缩。展望未来，汽车中的电子产品将继续大幅增加，而且随着时间推移，全球汽车市场将反弹。

安森美半导体公司汽车及电源产品部高级副总裁兼总经理Andy Williams：2008年电源管理市场保持着强劲的势头，直至下半年因全球经济受金融危机大幅影响而有变化。

很明显，自2008年9月终端消费需求开始下降之后，电源管理市场就开始减缓。然而，我们看到，在这之前，笔记本电脑、手机和液晶电视的增长势头都很好。在2008年上半年，这些产品的需求非常稳定，产品型号的更新换代也非常明显。对这些墙式插座供电或充电的产品来说，人们对更高能效的需求很大程度上推动了电源管理器件的发展。在去年上半年，随着石油、天然气及其他能源价格的飙升，能源变成了更加珍贵的日用品，这使得高能效电源管理与日重要。

美信公司便携式消费产品事业部总监Tony Lai：我主要负责手持消费电子产品，包括了普通手机和智能手机，这个市场在2008年第四季度之前都是健康增长的。针对此市场，我们在2008年主推不以牺牲可靠性和性能为代价的高集成度、小体积解决方案。众所周知，智能手机非常消耗电池电量。为此，芯片组提供商通过增加动态电压管理功能来降低CPU核心电压。而手持设备制造商则将电源轨分割成不同的功能区以便能增强灵活性和节能性。这些，都需要高性能电源管理解决方案的支持。

智能手机曾是北美和欧洲手机制造商手中的珍宝。但几个智能手机制造商在2008年尝试转型，他们不再做OEM，有的开始自有品牌建设，技术积累较多的则转型为ODM。他们过去只青睐分立式LDO、DC／DC和LED驱动器。但是在2008年末，他们开始转向使用电源管理芯片。

今日电子：半导体行业在2009年的整体市场前景不甚乐观，请问贵公司对2009年的电源管理市场有何看法?会采取什么策略?

Tony Armstrong：无论目前的市场情况看起来多么无望，半导体市场仍将继续存在，这一市场未来将继续增长。这个观念必须成为公司在这种具有挑战性的时期管理业务的指导原则。近期，公司需要对市场现实做出反应，调整产出和支出以适应目前的销售预测。

在这种时期，我们的客户也许降低产出，但是将继续投资新产品和新产品开发。创新将给半导体市场带来增长，尤其是模拟半导体市场。就推出新产品、成为产品最先上市的公司并拥有以新兴增长市场为目标的产品而言，现在是最佳时机。

凌力尔特公司感兴趣的关键增长市场包括：

汽车――目前，所有汽车制造商都在经历销售下滑并正在采取行动降低产出和支出。但是也有很多汽车公司有积极的开发计划，他们将大幅增加新车中的电子产品。他们预测，在未来几年，汽车电子产品将增长2～3倍。这意味着，电子产品销售将继续增长，而不受每年销售的汽车数量的影响。

因此，我们将保持当前的发展方向不变，继续向汽车领域提供新产品和销售工程支持。此外，世界上每一个主要汽车制造商现在都在研究混合型汽车，这类汽车中将增加更多电子产品。我们已经推出并正在开发面向这一市场的产品。

绿色增长市场――任何以节能或能量获取与保存为目标的产品都将有增长机会，而且不受当前市场情况的影响。能量成本和对环境的关注以及需要延长移动设备的电池寿命已引起对多种应用电源优化的关注。我们的高效率能量转换产品使客户能够更高效率地转换电能、消耗更低的功率并延长电池寿命。

通信基础设施――无线系统的激增在用于无线和网络基础设施的产品方面继续为凌力尔特公司带来极大的市场机会。我们的高速数据转换器和高频产品为下一代蜂窝基站而设计，热插拔和以太网供电产品在网络系统中继续得到大量采用。

工业市场――广阔的工业市场继续提供一个可靠的业务核心。尽管这个市场预期不会像其他一些增长市场增长得那么快，但是工业市场有点更加不受市场波动的影响。

凭借创新性产品和专注的战略，我预期，凌力尔特公司的增长速度将继续高于模拟半导体市场的整体增长速度。业界分析师现在预计，半导体行业增长将放缓。但是最新数字仍然提供了乐观的理由。WFTS的目前市场增长数字显示，估计2008年达到376亿美元的模拟IC市场到2011年将增长到407亿美元。

最后，我认为，凌力尔特公司的客户战略、市场和地域多样化也将成为防止受目前市场状况影响的方法，并为未来的销售收入增长提供了一个渠道。

Andy Williams：我们确实同意2009将是难以预测的一年，对于半导体市场而言，即便是最乐观的预测，也是在颇低水平。积极地看，电源管理产品几乎适用于电子产业的所有领域，所以，好消息是我们不会看到电源管理市场依赖于任何单一市场的成功或是下滑。因此，就像分散投资一样，我们可能看到电源管理市场会有更好的投资回报。

我们认为，总体的消费需求在2009年将持续谨慎和缺乏生气。世界各地的消费者及产业将会恰如所需地消费。我们不预期酌情式或“想要式”消费的需求会增加。然而，我们看到越来越明显的趋势，那就是消费者会购买更高能效的终端产品。能源使用已成为终端产品成本结构中更重要的考量，因此，最高能效产品会持续受到重视及拓展，例如 手机、笔记本电脑、上网本(Netbook)等便携产品将继续注重电池寿命。

在汽车市场，我们将不断看到混合动力及电动汽车在2009年会极加速的发展。尽管能源成本下降，但我们认为这个趋势将是短期性的。未来几年随着垒球经济的复苏，能源成本将继续提升。这种更长期的趋势将为汽车制造商提供机遇，让他们领先于需求曲线，更着重设计及生产能效更高的汽车。无污染(或降低污染的)汽车也将是更长期的趋势。这些趋势将不断推动研发更长使用时间的电池，并增加汽车中的电子成分。随着汽车变得更轻更高效，汽车中的电子成分将激增。

安森美半导体在高能效带动的电源管理领域拥有极佳的优势地位。我们不断开发注重节电及节能的产品，以用于计算、消费、汽车和照明等市场。我们的策略是在自己的重点市场，持续与该等领域中世界最多产的客户合作，推出采用我们半导体元器件的最创新解决方案。

凭借推出领先的技术，同时审慎地管理我们的业务，我们期望可把全球经济对我们业务的影响减至最低，并扩大我们的市场份额。

Tony Lai：确实，整个市场在下滑。但是Maxim公司依然在技术，产品性能和产能上保持领先。Maxim公司会继续提供满足高端和低端手机电源管理需求的高集成度、高性能产品。通过产品的差异化，Maxim公司会帮助关键手机制造商赢得市场份额。

今日电子：LED在最近几年取得了非常大的成功，您认为LED驱动器技术在2009年会有突破吗?贵公司在这方面有什么打算?

Tony Armstrong：就LED应用而言，2008年对很多模拟IC供应商的主流业务来说是关键的一年。在这一年中，LED本身满足了一些关键性能标准的要求，这将导致对LED驱动器集成电路需求的极大增长，LED驱动器集成电路是在各种最终应用中为LED供电所必需的器件。

通过研究几种将促进LED驱动器IC从目前的萌芽阶段进入加速增长阶段的因素，可以发现，LED将迅速成为一种主流照明源。汽车照明、LED光输出、LED成本因素和它们作为白炽灯替代物的潜在用途是这些主要驱动因素中的4种。以下将更详细地说明这4种因素。

汽车前灯――奥迪是第一个在汽车中使用LED前灯的汽车制造商。其组装中含有两个低光束前灯(作为主要功能)，是由两个LED阵列组成，每个都有4个有源组件。就高光束前灯而言，一个由4个LED组成的阵列位于邻近低光束阵列的地方。在1A电流时，每个LED阵列都实现了600Lm的光通量。这种组装作为选项提供给2008车型中的R8豪华跑车。不过，大众、雷克萨斯和凯迪拉克在2009车型中都已提供了这种LED前灯。

LED光输出――大功率LED的光输出已经达到了100Lm／W这个具有里程碑意义的关键数字，而有些制造商称自己已经达到120Lm／W。这意味着，就能量转换效率而言，LED现在已经超过了CFL(80Lm／W)。人们进一步预测，到2012年，LED将达到150Lm／W输出。此外，考虑到目前对“绿色”的关注，LED不像CFL那样含有任何有害材料。

这具有重要意义，因为美国能源部已经宣布，照明消耗22％的美国发电量。广泛使用LED照明可以将这种消耗降低一半。我们可以这样正确理解这一点：到2027年，LED照明能减少的年度能量使用量相当于5亿桶石油，同时还伴随着二氧化碳排放量的降低。

LED成本因素――LED照明的成本已经非常迅速地下降了。Polybrite(一家采用LED技术的照明产品领先制造商)指出：在过去的12个月里，个别白光二极管的价格已经从8美元降至1.50美元。该公司进一步预测，到2009年的某个时间，取代白炽灯的LED灯价格将达到消费者可以接受的水平。

LED可以取代白炽灯――Cree(一家北美芯片制造商，其芯片用在很多不同中至大功率的LED中)声称已经设计出了一种发光芯片，能使LED灯产生可与美国家庭广泛使用的75W白炽灯相比较的光。为了能输出这么强的光，这种LED芯片需要4A电流。

安森美半导体Catalyst产品部市场营销副总裁Scott Brown：LED得以再走向成功，是因为它们能够以极少的电能消耗输出最强的光，所以LED是当前市场上最高效的照明元件。我们预期LED在标志、背光、通用及汽车照明等领域继续扩展其应用空间。随着应用范围及实际使用的扩张，成本一般会随着经济规模性而下降。一旦成本下降，应用会持续扩展。这对所有创新元器件及产品而言，都是激动人心的增长周期。LED将可能应用于几乎所有基于照明的应用。相应地，安森美半导体将继续支持LED电源管理应用，生产多样化的元件驱动LED及调光。我们的产品也将着重于LED的终端使用及应用，使我们能够开发结合现有及未来产品的解决方案。

我们预计流明每瓦数不断提升的LED技术在2009年将继续向前推进。安森美半导体的策略是扩充已有的LED驱动器产品阵容(包括电荷泵型及电感型驱动器)，使我们能够满足宽广市场范围的客户需求，从小型显示屏和便携设备到大型显示屏背光，以及通用、照明、汽车照明和标志等，不一而足。

此外，3G手机毫无疑问会使得互连网接入业务不断扩张，而这会驱使触摸屏3G手机的更普及。这些较大的屏幕需要更多的LED电源来为它们背光，而当用于浏览互联网或播放媒体文档时，还需要保持较长时间段的背光。这意味着它们需要极高能效的LED背光。安森美半导体屡获殊菜的四模(Quad-Mode)LED驱动器仍是当今市场上背光应用的最高效、最高性价比的电荷泵型驱动器。我们的策略之一就是以这极高效率的解决方案来配合3G市场的发展。

Tony Lai：Maxim公司有高性能的电荷泵和电感式升压LED驱动器。我们认为，2009年便携消费市场最明显的趋势就是：更大的显示器(多背光电源导致高效率需求)，智能化显示屏(需要多功能和智能特性)，更高的拍摄图像质量(需要更大亮度的相机闪光灯)。

今日电子：对中国市场来说，2009年是3G通信元年，有关这方面的电源管理产品需求也会加大。请谈谈贵公司在这方面的策略。 Tony Armstrong：在很多3G基站中，空间和冷却设备很有限。因此，就任何POL转换器而言，既紧凑、高效又具有低静态电流以满足新的“绿色”标准要求是极端重要的。此外，很多微处理器和数字信号处理器都需要一个内核电源和一个I／O电源，这些电源在启动时必须排序。设计师必须考虑在加电和断电操作时，内核和I／O电压源的相对电压和时序，以满足制造商的性能规格 要求。

此外，功率密度给电源设计师带来了新的重大挑战。一般情况下，要求这些设计师实现高于90％的转换效率，以限制电源中的功耗量和温度上升。因此，一个设计的热性能尤其重要。另外，这些电源必须具有卓越的输出纹波和瞬态响应，同时限制所需的外部电容量，以减小电源设计的总体尺寸。

自20世纪90年代中期开始，凌力尔特公司一直在生产既具有高效率转换又具有低静态电流的电源管理IC。凌力尔特公司在很多电源管理IC中纳入了突发模式(Burst ModeTM)技术。这种技术最大限度地降低了该类IC在备用模式时自身所需的电流。在很多情况下，这种备用静态电流低至10～20μA。

就数字电源作为传统模拟电源解决方案的替代方案而言，普遍接受的数字电源含意是，使用分时PWM控制环路来实现电源转换和调节。数字PWM解决方案几乎总是带来额外的功能、复杂性和成本问题。因为数字方法尚未展现与今天先进的模拟电源系统不相上下的性能，因此我们相信，在短期内数字电源不会成为一个影响通信电源市场的重大因素。

Andy Williams：3G再一次为全球消费者带来他们所需要增加的功能。随着更多功能的增添，更多的元器件功能和模块也随之增加。相应地，电能消耗也在增加，因此对电池电量的需求更高。因此，安森美半导体的策略是以最少的耗电量提供取悦消费者功能的元器件，以尽可能高的能效来转换及管理电池电能。安森美半导体产品的电流消耗将越来越低，我们的元器件将更加高效地把电池电能转换为更先进通信和处理芯片可用的电压电平。

此外，我们还有极广的基础设备产品系列，用于诸如3G等全球性网络。安森美半导体制造多元化的工业及通信元器件，它们不仅处理基础设施所要求的电能，并且其处理方式不会干扰通信设备本身的敏感信号。因此，安森美半导体已经在基础设施及终端设备市场稳占席位，使我们成为重量级的供应商，能很好地服务于3G在全球的繁衍。

Tony Lai：高效率的PA电源管理会延长手机电池寿命。美信公司能提供高性能PA DC／DC，其专为高端智能手机制造商设计。

今日电子：除了上文谈到的LED驱动，3G通信外，电源管理厂商在09年还能找到哪些新的市场切入点?

Tony Armstrong：2009年一个潜在的“热点”(如果可以这么说的话)是无线连接性。似乎无论哪里的人都要通过电子邮件或Web不间断地开展业务活动，通过短信或话音通信与朋友和家人保持联系。结果，对实现这种“连接性”的产品将有很大需求，这类产品通常具有话音和数据传送功能，它们或者通过3G、GSM或CDMA等电信标准、或者用WiMax和蓝牙技术传送话音和数据。支持这类设备所必需的芯片组需要电源管理集成电路，以确保正确工作。不用说，这对凌力尔特这类模拟集成电路供应商将非常有益。

Andy Williams：当然是上网本(Netbook)和汽车。上网本能够快速发展，是因为它们足以让大多数用户接入互连网及进行业务。汽车市场在总体上将继续奋斗，但那些生产出及售出的汽车将具有更高能效，不仅体现在更高的行驶里程，也会体现在混合动力及电动汽车的装置中。这个趋势将驱使越来越多的半导体及元器件加进汽车应用。汽车将变身为连通的载体，除了具备受市场需求推动的更多的能源管理和安全系统：还会有它们自己的3G连接能力、无线局域网(WLAN)和卫星系统。而替代型燃料也将需要汽车采用新的安全及能源管理系统，安森美半导体的元器件可用于构建这些系统。

Tony Lai：用电源管理芯片给手持应用中不同的处理器供电，是今年的一个非常有前景的应用。

今日电子：节能，环保的概念在今日显得尤为重要，请问贵公司会采取哪些措施来继续达成这一目标。

Tony Armstrong：去年，由于媒体的大量报道，“绿色环境保护”概念得以普及。结果，很多电源管理产品供应商在提高功率效率方面取得了很大进步。人们普遍认为，大多数工业化国家认识到需要节约能量。这是因为，随着这些国家人口的增加，他们需要更多的能量来为有加热／冷却系统、照明和家电的新家居供电。不仅建立新的发电设施耗费大量金钱，电能产生后要向用户供电的过程成本也很高。据观察，与建立新的发电设施相比，将大多数家电的电流能耗降低15％～20％是更经济的做法。

由于建立新的发电设施成本很高，因此很多国家已经采用了所谓的“绿色政策”，以此鼓励制造商在最终产品中纳入节能技术。

就用于节能DC／DC转换器的电源管理集成电路而言，必须具有两个主要特点。首先，必须有非常高的转换效率。其次，在备用和停机模式时必须有低静态电流。

Andy Williams：不讳再言，安森美半导体在为我们的重点市场及客户提供最高能效解决方案及产品方面处于领先地位。我们还积极参与制定世界各地的能效标准，与美国“能源之星”和中国的中标认证中心等众多国家的政府规范机构合作已有多年。安森美半导体在这类合作中的角色，通常就是以实际效果证明每种能效标准的可实现性。我们致力于提供完整解决方案，如符合特定能效规范的GreenPointTM解决方案。

此外，安森美半导体也持续担当出色的全球公民，因此我们世界各地的工厂都积极实施各种环保项目，降低我们的能源及水资源使用量，同时把对环境的影响减到最小。安森美半导体的工厂还推行小型汽车共乘。我们世界各地的工厂和办事处也采购高能效的产品，如服务器、计算机、电源和晶圆厂设备等。