應該好好問問自己 誰在真正負責你的電源管理？

如今，復雜系統(tǒng)都會用到各式各樣的半導體技術(shù)。從最深亞納米處理器(deepest sub nanometer processors)到模擬I/O，我們隨處可見這樣的需求，即在同一個封裝內(nèi)實現(xiàn)針對多個電壓的電源管理，諸如1.0V、1.2V、1.5V、1.8V、2.2V、2.5V、2.8V、3.0V、3.3V等。

現(xiàn)在，許多公司提供數(shù)千種芯片來滿足這些需求。數(shù)據(jù)手冊、工藝設(shè)計套件(PDK)和應用筆記使實現(xiàn)變得更加容易。如果你的批量足夠大的話，芯片公司的應用工程師會很樂意幫你做設(shè)計工作。舒舒服服地坐下來、看看網(wǎng)上視頻、在Facebook上與朋友聊聊天，然后等著電子郵件將設(shè)計電路發(fā)送過來。雖然并沒有說的這么簡單，但實話講，市場上確有大量免費資源可以提供幫助。

幾十年前，剛從學校畢業(yè)的工程師都會被分配到電源小組，這是系統(tǒng)中最無聊最沒挑戰(zhàn)性的工作，也是最不需要什么經(jīng)驗就能上手的工作?，F(xiàn)在還是這樣嗎?

不太可能了。不過你真的應該問問自己，誰在真正負責你的電源管理。是你自己還是你的供應商?誰真正理解你的電源管理需求?更重要的是，在你已實現(xiàn)的解決方案?你的7A 1.2V解決方案對于2.9A要求來說是不是過度了?可以用更低成本的LDO代替那種開關(guān)型器件嗎?

“瞧，這得感謝半導體公司的應用工程師先生。用你所有高利潤芯片來設(shè)計我系統(tǒng)，這在我的應用中肯定非常好使?！?/p>

電源管理不只是開發(fā)出工作起來不發(fā)熱且節(jié)能的解決方案，還關(guān)乎管理成本。如果利用目前市場上充斥的大量15和20美分芯片，從經(jīng)濟成本方面看，會很容易認為你的設(shè)計是可行的。但確實是這樣嗎?

經(jīng)濟成本管理與電源管理不可避免地交織在一起。電源管理解決方案往往跨越數(shù)代產(chǎn)品。這是將成本從系統(tǒng)中刨出來。以獲得更多長期利潤最合理的地方。但基于某些理由，這也是最可能被忽視的地方。圖1顯示了典型消費應用中的電源管理架構(gòu)圖：

圖1：典型消費應用中的電源架構(gòu)圖。

根據(jù)總批量大小，低端系統(tǒng)的材料清單成本范圍從1美元到1.5美元，高端的也許要到2美元。然而，將這7顆芯片集成進所謂的iASIC?(集成了現(xiàn)有功能但不需要創(chuàng)建新IP的芯片)或集成式ASIC可以實現(xiàn)成本低得多的單芯片解決方案，同時還能保持原始設(shè)計的所有目標節(jié)能效果。iASIC很容易實現(xiàn)，并且開發(fā)時間短(如圖2所示)。

圖2：JVD公司定義的iASIC單芯片解決方案架構(gòu)。

滿足上述要求的iASIC成本在每片0.6美元左右。

另外一個例子可以用工業(yè)電源應用來描述。原始設(shè)計使用5個控制器和10個功率MOSFET，如圖3所示。

圖3：典型工業(yè)應用中的電源管理架構(gòu)圖。

材料清單成本很高，即使在大批量時也很高。通過精心挑選，將6個MOSFET和5個控制器(見圖4中用紅線框出來的區(qū)域)集成進iASIC設(shè)計，器件數(shù)量可以從15個減少到5個，iASIC的成本接近1.5美元。

圖4：JVD公司設(shè)計的典型工業(yè)應用iASIC電源管理方案。在電源管理中功耗和財務一樣重要。致力于節(jié)省能量和功耗需要與節(jié)省資金協(xié)調(diào)考慮。圖5清楚地顯示了使用iASIC一體化帶來的財務經(jīng)濟好處。這些數(shù)字是典型值，包括了iASIC開發(fā)及投產(chǎn)所需的所有非重復工程(NRE)和加工成本的攤銷。垂直刻度是iASIC估計生命期內(nèi)的總數(shù)量，水平軸是集成進iASIC的元件的大致成本。在這張圖上你的應用處于什么位置呢?