電源管理直面節能挑戰

伴隨著能源重要性的提升，節能已經從簡單的一句口號變成影響產品成本的重要組成部分。據世界能源組織評估，20年來世界能源凈成本上升120％以上，而這恰恰又是決定物價上漲的重要原因。

電源管理，這是任何電子產品都無法回避的重要步驟，伴隨著能源成本的提升，降低功耗就成為時下電子產品重要的競爭優勢之一，這已經不僅僅是使用方便性的問題，更多的被賦予了成本的含義。電子產品的成本已經不能簡單的以銷售價格來衡量，使用成本正越來越成為決定產品命運的重要因素。一個很典型的案例就是節能高價的變頻空調的熱銷。節能的挑戰已經真切的擺在電源管理廠商面前。

電源管理系統

以移動性取勝的便攜產品以電池供電為主，對功耗的要求自然非常嚴格，特別是目前的便攜產品加入的功能越來越多，這對電源管理系統提出了信的挑戰。挑戰往往就意味著機遇，臺灣茂達電子正是在這種挑戰中尋找機遇的代表。作為能提供包括開關式電源管理IC(PWM)、低壓差穩壓器(LDO)、分立組件MOSFET以及電壓偵測完整電源管理方案的模擬設計廠商，茂達電子期望能在電源管理技術新挑戰面前通過技術革新不斷壯大自己，這是茂達電子行銷處張家瑋副處長在接受記者訪問時談到的企業發展戰略。

對于目前便攜產品電源管理，單芯片解決方案還是面臨著很大的挑戰，仍然是個相對遙遠的理想。當然，降低功耗的最重要手段來自于核心芯片工藝的進步，更小尺寸、更低功耗的核心芯片決定著整個產品的整體功耗。當制程從0.13mm向90nm甚至65nm與45nm方向發展，功耗固然降低了很多，但工作電壓的要求更為嚴格，精度的要求就變得更苛刻，與此同時，EMI干擾問題也更突出。所以說，降低功耗固然是半導體制程的功勞，但如何把功耗順利穩定地降低則是電源管理廠商的最大功勞。準確的說便攜產品實現低功耗和微型化并不僅僅是只由芯片制程革新及功率降低所帶動，軟件的發展對電源管理同樣提供了很大的幫助。

具體到最熱門的PMP市場，各種功能不斷地被加入其中，不僅僅在解碼方面要求很高，在顯示方面同樣面臨挑戰，加入無線功能和產品結構模塊化都是PMP未來的趨勢，如何用一套系統解決不同模塊的供電需求并且降低能耗成為電源管理急需解決的問題。

亂世出英雄，PMP的電源管理市場目前還不夠標準，而這樣的一個市場恰恰意味著市場有很大的變數，這正是茂達所著力尋找的突破點。

當然，茂達電子的產品線遠不止這些，在開關式電源管理IC(PWM)、低壓差穩壓器(LDO)、分立組件MOSFET這三個主要產品領域茂達同樣具有優勢。MOSFET目前的重點集中在8英寸晶圓領域，并從低壓轉向100V以上領域拓展，目標應用瞄準了電動自行車這個龐大的市場，IGBT領域的重點集中在國內的消費電子應用。在音頻放大器市場茂達則涵蓋了A、B和D類各種應用，特別是D類產品從2～3w面向便攜高端應用產品，到10w以上的大功率LCD電視驅動都取得了突破。此外，茂達還瞄準了GPS這個新型的領域，與系統廠商和芯片商共同合作在GPS產品的電源管理部分取得了相當可觀的成績。

功率半導體

如果說電源管理對于節能來說是高超的外科手術，那么功率半導體技術的進展才是真正的內科調理，是讓節能技術取得決定性發展的關鍵。能源的緊張和環保的要求呼喚著半導體供應商在推動能效提高方面扮演著更為主動積極的角色。

成立50年的飛兆半導體公司作為領先的功率模擬和功率分立技術式高能效解決方案供應商，正專注于開發能夠進一步提高功率效率的以下一代功率半導體為核心的解決方案。飛兆半導體作為The Power Franchise功率專家，致力于電子產品(比如手機、DVD播放器、平板顯示器、筆記本電腦、打印機、相機、電視、家用電器、電源適配器、電源、照明設備、電機控制和汽車電子產品等)所需高能效組件的設計和制造。提高功率效率是各種電器設備都面臨的問題，而每一種產品在空間、系統成本、性能和功率等級方面都有其特殊的設計挑戰。

在照明領域，傳統的日光燈因發光能效只有10％而致使大量的能源轉化為無用的熱能，因此必須面對的挑戰包括提高效率、延長壽命、提高生活質質和提供更大的靈活性。比較理想的解決方案主要是提高發光與散熱的能耗比，使用熒光燈、LED或HID燈取代白熾燈，可大幅提高能效達85％。MOSFET和IGBT等集成式IC，可減少組件數目、降低總體成本、簡化鎮流器設計、降低開關損耗，并提升調光能力。

而對于電子換向電機，節能的同時必須保證產品和系統的安全與可靠性，因此應對提高效率、簡化設計，降低系統成本等挑戰的前提是不降低產品關鍵指標。交、直流轉換供電是很可靠的突破，從單相AC電機轉換為可變速DC電機，可節能40％。將IGBT、MOSFET、HVIC和LVIC集成在先進的封裝中可簡化設計，并縮短上市時間。

而對于供電電源的挑戰集中在提高效率和可靠性，降低待機功耗，減小尺寸和降低總體系統成本方面。這個方向的解決方案包括：帶有軟開關功能的集成式功率開關能夠降低開關損耗，同時簡化設計，并減小尺寸。半導體Ic工藝的進步和功能性的不斷增強，幫助了電源制造商滿足1瓦倡議的要求。降低控制器開關頻率的技術也可減小低輸出功率或待機功率下的開關損耗。此外，某些功能以節省能量如功率因數校正電路可在待機期間關斷。低柵極電荷FET開關也能降低損耗。

正如飛兆半導體總裁兼首席執行長MarkThompson指出：“資深功率半導體供應商要不斷推出能夠提高能效和節省能量的創新性解決方案及架構，積極推動節能趨勢，致力于提供了創新性的器件、集成式解決方案和先進的封裝技術，能夠滿足市場對集成度更高、性能更高、尺寸更小和功率效率更大的電子應用產品的強烈需求。特別是對高速發展的中國來說，解決好能效問題更是當務之急。”