据iSuppli公司预测,2008年全球电源管理芯片销售额将上升至
295亿美元,2003年到2008年的年复合增长率为12.7%。其中,2005年
销售额增长速度将会放缓,而2006年则将停止增长,随后开始进入新
的增长周期。在2005年全球半导体市场进入调整期之时,得益于移动
通信、消费电子产品的快速增长,我国电源管理芯片市场将仍然保持
较高的增长率。而随着3G时代的到来,手机多媒体应用等诸多功能的
集成为电源管理增加了新的课题。半导体厂商面临哪些挑战?各家策
略又是什么?在新一轮的市场争夺战中,电源管理器件厂商也"八仙
过海,各显神通"。
3G手机电源管理面临挑战
在多媒体应用对产品功能和性能的需求不断提升的情况下,电源
管理器件厂商仍然拥有很好的发展机遇,但在功耗、集成度、体积等
方面也面临着更多新的挑战。
德州仪器负责便携式电源管理(PPM)与高性能模拟(HPA)的
市场经理Patrick Heyer表示,随着手机的功能越来越多,用户对
手机电池的能量需求也越来越高,现有的锂离子电池已经越来越难以
满足消费者对正常使用时间的要求。对此,业界主要采取两种方法:
一是开发具备更高能量密度的新型电池技术,如燃料电池;二是在电
池的能量转换效率和节能方面下功夫。
今后手机将集成浏览网页、发送电子邮件、拍摄数码相片、播放
视频流等诸多功能,这使手机制造商也面临着越来越大的压力。凌特
公司电源产品部产品市场经理Tony Armstrong表示:“就手机等
便携式产品而言,一个正在发展的趋势是在同一外形尺寸的情况下加
入越来越多的功能,同时延长电池使用寿命。在保证集成诸多功能的
前提下,要缩小体积并延长工作时间,节能方案非常重要,需要更多
不同功率水平的低电压输出电平。”
美国国家半导体亚太区便携式设备电源管理产品产品市场经理罗
振辉表示:“3G的内容比2.75G或2.5G丰富。3G的接口不但可以支
持更高的带宽,以满足对调制解调器越来越高的要求,而且还可满足
视频处理、存储及影像处理等芯片的要求。”要充分满足这些功能的
要求,电源供应系统的设计便会变得越来越复杂。
节能方案各有侧重
随着多媒体及3G手机功能的日趋复杂化,功耗问题也成为众多半
导体厂商关注的热点领域。凌特、安森美、美国国家半导体等众多厂
商的解决方案也各显其能,各有侧重。
安森美半导体模拟产品部产品经理陈柏勋表示:“2005年,3G手
机、个人媒体播放器(PMP)等便携产品的输出电流会进一步增加,
LCD画面将大幅增大,运算能力也将加强,令功率供应部分的输出能
力需求大增。在另一方面,这方面的空间却没有同比例增加,促使半
导体器件要不断优化,如加快开关电源频率或降低MOSFET导通电阻,
才可满足这方面的要求。”
而凌特公司Tony谈到,在2.5G和3G蜂窝手机之间,电源要求的最
大区别主要来自功率放大器(PA)所需功率的不同。手机制造商已经采
用了一些延长电池使用寿命的技术,在发送和接收期间根据与基站的
关系,来动态地控制输出到PA的电压和电流。凌特公司已经推出一些
允许通过简单的I2C接口动态调整输出的DC/DC转换器,新近推出
的产品LTC3445就是其中之一。
为适应电源系统设计复杂化的趋势,美国国家半导体一方面推出
可编程电源管理芯片,为不同负载提供最切合其需要的供电电压,以
便系统可以充分发挥其性能,并节省用电。另一方面,美国国家半导
体也将灵活的电压调节技术引进3G手机,以加强其负载管理,确保手
机的电池寿命可以进一步延长。其开发的PowerWise技术可灵活
管理电压,以便为数字负载如微处理器或数字信号处理器提供所需供
电。