数字电源管理进入主流 | ||||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年02月22日 16:55 计世网 | ||||||||||
如今,虽然数字电源仅占电源行业总收入的一小部分,却备受行业关注,成为讨论的主要话题。据iSuppli和雷曼兄弟公司的报告表明,整个数字电源市场将在2006年实现创收1.68亿美元左右,不过很快会成为电源市场非常重要的一部分;业界估计年复合增长率(CAGR)在今后几年将超过100%。 随着数字电源开始在电源管理这一重要领域积聚力量,有必要阐述清楚数字电源向供
一般认为,在一批提供商提供的越来越多的解决方案当中,基本上两种数字电源可供选择: 1、数字控制的电源转换 这种电源来自传统的模拟电源生产厂商,它们一直在研制带模拟控制回路的控制器――这些厂商现在被迫着手解决电源转换以外的问题,譬如添加监测功能,或者提供可与系统进行联系的数字接口。 2、基于数字反馈回路的电源转换 这种电源是一种全新的概念,即用全数字反馈回路取代反馈回路中传统的误差信号放大器。竭力推广数字回路概念的自然是电源行业的新兴公司。 数字电源解决方案具有多大吸引力,这可以从众多供应商纷纷宣布推出产品当中一目了然,这些厂商都在发挥自己的强项。传统的模拟电源厂商如今推出的产品在模拟控制器外面使用了“数字封装器”,而传统的数字信号处理器(DSP)和微控制器厂商推出的产品为客户提供了无限的可编程选择,可满足各种可能的电源管理需求。但这些方案都不能为客户提供具有成本效益、节省空间的解决方案。如今,专业的数字解决方案凭借具有数字功能的灵活性、价格与模拟解决方案相当的产品,向这两类厂商叫板。 如果数字电源确实是满足自身需求的合理方案,如今的电源客户有许多数字解决方案可供选择。那么,真正的问题不是“哪一种比较好?”,而是“客户该如何决定购买哪一种?”要回答这个问题,就要认真分析每种方案的成本和功能,以应对客户在某种应用方面的各种难题。 那么,如今客户希望硅片供应商给自己的需求清单添加哪些功能呢?随着时间的推移,电源客户需要越来越详细的实时系统级信息,以便更有效地管理电源: ·电源、电源、温度和故障的实时监测及报告; ·对某些系统级参数进行编程的功能,譬如故障响应(换句话说,关闭电源转换器或者进入暂停模式或者边限、排序和跟踪等); ·灵活性和易用性(换句话说,同一控制器可以用于所有平台,但可以通过更改配置文件来进行定制)。 鉴于客户的需求清单已摆在面前,我们就可以开始回答上述哪种方案能够处理手头工作的问题。从功能角度来看,基于模拟回路的数字控制产品能够满足上述大部分需求,但如果不添加一批额外部件,满足不了全部需求。相比之下,真正的带数字回路的数字控制器却能满足所有上述需求,不需要任何额外的外部部件。然而,因为这些全数字解决方案具有更强的特性和功能,所以从用户角度来看也更为复杂。商业上取得成功的数字解决方案必须在提供特性和功能的同时,能够尽量减少进行变动带来的复杂性和风险。 颇有意思的是,挑选一款电源解决方案(无论它是不是数字型!),最主要的五个要素是:成本、成本、成本、成本和尺寸。除非解决方案的整体成本与现有技术相当,否则新技术不会在主流市场唱主角――电气和热性能是“预期”的功能。 人们对真正数字电源具有的价值存在两种重大的误解以及缺乏根据的看法,这阻碍了数字电源的发展: 1、数字电源成本高得吓人。 过去,一说到“数字”,人们就认为成本高于传统的模拟解决方案――较之数字解决方案具有的其他优点,譬如尺寸缩小、具有灵活性与适应性、可测试性增强、诊断功能及扩展功能,成本高是一大负面因素。不过与使用所占空间较大的专有技术制造的模拟反馈回路相比,利用市场上现有的CMOS技术实现数字反馈回路所需成本较少。另外,采用真正数字电源的解决方案整体成本比其他现有方案低得多。 2、数字电源复杂得多 人们有一种观点,认为电源设计人员天生就是模拟技术设计人员,因而不想处理编程带来的复杂性。数字电源管理的支持者提出,我们不但对力求创新的设计人员(他们并没有受到兴起的数字电源的威胁)没有给予足够重视,而且实际上,编程并不是意味着编写代码,其实只是处理向导程序驱动的图形用户界面(GUI),以获得各种系统级优点,其中包括: ·通过实时遥测技术简化了系统级温度管理; ·通过实时遥测技术提高了在故障出现前事先预测的可靠性; ·通过在最终模块或者主板测试阶段完全自动化的检查和可变电阻器微调等功能提高可制造性。 实际上,数字电源迟迟得不到接受是因为顾客认为数字技术未得到证明、技术复杂及成本高昂。这不足为奇,因为业界在70年代末遇到了相似的情况:当时电源从线性改为开关式,而最初开关式也被认为价格昂贵、不可靠(输出噪音大)。不过,一旦顾客认识到开关式电源所具有的优点(性能更高、尺寸更小),并且学会了如何实施新的开关式电源技术,线性电源很快就被淘汰了。几年后,随着顾客熟悉具有的优点、市场上出现更多的提供商和解决方案、看到无需额外成本就能带来的比模拟解决方案更好的效果,数字技术会出现类似的转型。 与任何新技术采用周期的情况一样,数字电源的影响最先会出现在高端市场,然后会渐渐进入主流市场:数字电源已开始踏上了征程:它已进入了服务器、高端图形卡、数据通信、电信和存储等设备里面的插座。一旦数字电源管理厂商达到一定数量,高端消费类电子产品如桌面/移动计算设备和手持设备就会出现合理的成本结构。 与此同时,电源行业必须看清炒作以及竞争厂商间的宣传攻势,才会发现:模拟解决方案总是有一席之地;数字解决方案正凭借其种种优点,在整个供应链当中迅速闯出一条生存之路。 |