低功耗引領電子設計與電源技術新潮流
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“數(shù)字”產品將電源設計重新定義
為了幫助業(yè)內人士了解低功耗設計技術和市場的發(fā)展趨勢，給家電制造商、終端電子產品制造商、消費電子制造商、半導體芯片供應商、整體解決方案提供商及相關研發(fā)設計人員提供一個相互交流與探討的機會，中國電子商會、北京睿嘉德信息管理咨詢有限公司和北京電源行業(yè)協(xié)會在“CIPSE&IFPST 2007第六屆中國國際電源產業(yè)展覽會暨第六屆中國國際電源科技產業(yè)論壇”期間聯(lián)合舉辦了“2007國際低功耗設計研討會”。研討會上各大半導體公司如ADI、英飛凌、NXP等就數(shù)字電視、機頂盒以及消費電子、移動通信終端等產品低功耗電源系統(tǒng)設計等進行了深入探討。
目前，數(shù)字化正在引領消費電子新潮流，眾多以“數(shù)字”冠名的消費電子產品如數(shù)字機頂盒、數(shù)字電視和數(shù)碼錄像機等，正迫
切期待電源管理半導體技術以全面革新的面孔迎合需求。據(jù)IDC預測，全球數(shù)字機頂盒和數(shù)字電視半導體生產規(guī)模2008年將達到93億美元，年復合增長率為25%?？梢哉f，每一個向數(shù)字化轉變的產品都將使電源管理半導體的設計重新定義，同時促進電源管理技術蓬勃發(fā)展。
美國模擬器件公司(ADI)翟至鈞博士認為，從便攜式產品電源管理的發(fā)展趨勢來看，需要考慮這樣如下幾個問題：首先是電源設計必須要從成本、性能和產品上市時間等整個系統(tǒng)設計來考慮；其次，便攜產品日趨小巧薄型化，必須考慮電源系統(tǒng)體積小、重量輕的問題；另外，選用電源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪聲、抗干擾、低功耗、突破散熱瓶頸，延長電池壽命。翟博士認為，選用具有新技術的電源芯片，將新的電源芯片應用于新的設計方案中去，是保證新產品先進性的基本條件，也是便攜產品電源管理的永恒追求。
低功耗解決方案不斷出新
便攜產品電源設計需要系統(tǒng)級思維，在開發(fā)由電池供電的設備時，諸如手機、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗產品，如果電源系統(tǒng)設計不合理，則會影響到整個系統(tǒng)的架構、產品的特性組合、元件的選擇、軟件的設計和功率分配架構等。
NXP中國市場經理徐波認為，2G到3G，人們對移動設備概念正在發(fā)展轉變。2G以通話為主，耗電主要集中于RF和基帶處理以及音頻功率放大器部分。3G可以說是網絡時代，MP3、MP4、視頻手機電視可視通話數(shù)據(jù)服務耗電大大增加。不難發(fā)現(xiàn)，更大的電池容量PK更高的集成度正在手機領域上演。
從事手持設備設計開發(fā)的公司，無不將低耗電視為首要的設計之一，而對于任務繁重的3G手機來說，省電更是必須嚴陣以待的事情。目前各大半導體廠商都在致力于發(fā)展自己的低功耗技術。IDT流量控制管理部副總裁兼總經理Thomas Brenner表示，高端手機消費者需要非?？斓南螺d速度和高質量的回放。然而，這種速度和質量的實現(xiàn)不能以消耗電池為代價?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)基帶和應用處理器之間的這種接口是一個主要的性能瓶頸，也會增加電池消耗。顯然，需要一個新的互聯(lián)架構解決這個問題，所以我們與該應用領域的領先高端手機制造商和卓越的處理器供應商緊密合作，推出了M2I，M2I架構可通過采用同步時鐘方法實現(xiàn)高性能和低電池消耗?！盩homas Brenner介紹。
ADI推出的兩款D類頻放大器SSM2301(單聲道)和SSM2304(立體聲)，特別針對手機、便攜式游戲機、MP3播放器、筆記本電腦和手持媒體設備對小尺寸和電池供電低功耗的需求。這兩款D類放大器通過將功耗降到最低以適合有效驅動手持或便攜式消費類應用中的揚聲器。
美信(Maxim)推出的低功耗并具備同時監(jiān)測4路電壓能力的電壓監(jiān)測器MAX6782和MAX6790，可用于為單節(jié)鋰離子電池或多節(jié)堿性、NiCd和NiMH供電的設備提供電壓監(jiān)測。各通道的電壓監(jiān)測精度高于1%，這可使電池在進行更換或充電之間的運行時間更長。
恩智浦(NXP)半導體推出的一款新型芯片TEA5766，透過這款芯片，手機制造商可以在新產品設計中整合具有無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)(RDS)功能的FM Radio。
Strategy Analytics預測，消費者對手機中整合FM Radio功能的需求將不斷成長，到2010年，全球手機銷售量中有45%的手機將內建有FM Radio功能。
手機電源設計涉及到很多專業(yè)技巧。尤其是智能手機快速升級，處理器所負荷的功能越來越多，功耗也越來越大。加上系統(tǒng)功能復雜，電源負載變化不定，這更增加了電源設計的難度。專家認為，通信產品日新月異，手機對很多人來說都不光是“電話”這么簡單了。今天的手機普遍都帶有多媒體播放、攝像頭、筆記本以及多通信制式和多頻段通話、通信功能。小小的一部手機其實已集成了多種獨當一面的高科技精華在內。無論電源技術如何繼續(xù)發(fā)展，低功耗將會是工程師永遠的設計指導方向。在低功耗電源設計中，電源精確度、省電模式等，都是設計工程師將要面臨的問題。
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