新市场吸引本土电源管理IC设计公司

时间:2020-01-13 16:17:09 分享到:

    全球范围内掀起的新兴应用浪潮正在推动PoE、LCD驱动、LED驱动、LDO等市场的高速发展。VentureDevelopment的数字显示,全球PoE设备出货量将从2005年的4,500万台成长至2008年的1.52亿台。而iSuppli研究报告称,由于LCD在笔记本电脑、台式电脑、LCDTV以及手机等中小尺寸应用中不断高涨,LCD驱动IC有望在2009年冲至55亿颗新高。此外,作为下一代显示新方向的LED在汽车照明和手机市场占有率也将会越来越高,从而带动LED驱动IC的出货量在2010年突破9亿颗大关。最后,作为射频、通讯、消费类电子中的关键器件,LDO也会变得更加普遍。哈尔滨圣邦微电子产品线经理吕亮表示:“以PoE、LCD驱动IC、LED驱动IC、LDO等应用领域为代表的新兴应用正处于高速增长的阶段,它们代表了下一代通讯、显示以及消费电子产品的潮流所向,并将会变得随处可见。”    

    PoE方案为WiMAX供电   

    在2003年IEEE批准802.3af标准后,VoIP电话、WiFi热点以及简单安防监控系统成为这项技术的主要应用。不过,13W的可用功率很快就难以满足新兴应用的需求了,拥有更高可用功率的新标准IEEE802.3atPoEPlus正在紧张制定当中,并有望将可用功率提高到50W左右,从而将其应用进一步扩大到IP视频电话、媒体网关、WiMAX、802.11n、RFID以及更复杂的视频监控等高端领域。    

    为了满足WiMAX应用市场客户端设备对更加便利的供电方式的需求,上海英联电子在去年上半年推出了支持WiMAX客户端设备(CPE)的PoE电源模块MQ7854。英联电子是一家成立于2001年的本土电源IC供应商,主要从事非隔离与隔离DC/DC转换器模块的开发。其产品输入范围有3~5.5V、4.5~13.2V以及8~14V几类,降压型输出可从0.75伏到5伏,同时也提供升压型输出的DC/DC转换器。    

    “PoE产品在国内目前还处于起步阶段。我们的目标是在标准产品的基础上开发大功率供电产品,”上海英联电子总经理杨永华表示。据介绍,MQ7854是一款面向无线宽带接入设备的专用电源模块。其工作电压为直流40~60V,最大输出功率为20W。为了满足射频系统工作的需要,它提供四个输出电压,分别为用于射频功率电路的6.5V,具有非常优秀的负载响应,最大输出电流2A;用于射频前端电路的4.0V,具有非常小的噪声;用于数字电路系统的3.3V以及用于数字核心芯片的低压核电压,其中前者最大输出电流可达2A,后者可在1.2V和1.8V之间调整,以满足各种应用方案的需要。   

    针对射频应用,英联电子对MQ7854进行了许多优化。如6.5V输出端在0.1~0.9A之间的动态负载下时输出过冲/欠冲电压只有65mV,能充分抑制由于功放电源电压的变化对射频信号的伪调制。而4.0V输出端的电压纹波也低于10mV,非常适于给射频前端电路供电。此外,借由先进的同步整流方案,即便在较小体积(56×33×14mm)以及四个输出电压的情况下,该器件仍然能够得到较高的转换效率。

   充电管理IC在锂电池领域开疆拓土

    就当前来看,电源管理IC的技术趋势仍然是向着小型化、高效率和低功耗发展。“以国腾目前主推的充电管理IC产品线来讲,如何提高充电效率、缩短充电时间,降低系统功耗是我们一直在努力解决的问题。”成都国腾微电子执行总经理王勇表示。”    

    成都国腾目前主推的镍氢/镍镉充电管理芯片,是面向高能耗的数码设备镍氢/镍镉电池通用快速充电的专用集成电路,具备镍氢/镍镉电池充电/放电过程智能化控制所需要的所有功能,可对单节或多节串/并连形式的镍氢/镍镉电池进行快速充/放电。厂家无需进行软件开发工作,即可替代目前通用的MCU解决方案,从而简化了开发时间。以GM6801为例,该芯片集成了最大电压、-△V、最大温度和最大充电时间等多项检测,能有效地保证检测的准确性,同时对于温度保护、坏电池检测都有优秀的解决措施。   

    GM6801采用带瞬间放电的脉冲充电、补充充电和涓流充电三种方式结合来进行充电。据介绍,通过一项名为“Conditionfit”的功能可自动适应电源波动和温度波动对充电过程的影响,为了在电池充电电量最大化的同时有效延长电池使用寿命,GM6801还采用了国腾独有的“PowerG-cell”技术。“结合自身的技术实力和行业发展方向,国腾已经把电源管理产品的发展方向定位在了充电管理IC上。国腾的充电管理IC产品线正在进一步扩大,我们计划在主流可充电电池充电管理领域形成丰富的产品线。”王勇表示。据透露,该公司接下来将会推出一款锂电池充电管理IC。 

    向高压大电流方向迈进  

    随着电子终端设备的尺寸日趋缩小,终端厂商需要更小占位面积的周边元件和更小的PCB。而LCD显示器、电荷耦合器件和存储器等器件可能需要比电池电压更高或更低的电源,使得越来越多的升/降压DC-DC涌入这些器件。为此,业界正在朝着将多个DC-DC整合为一个多通道转换器的趋势发展。此外,继双路LDO之后,多路LDO也开始成为热点。深圳长运通就曾在去年表示,该公司正在既有的双路LDOCYT-6802的基础上进行4路LDO的研发工作。而圣邦微电子的吕亮也透露,该公司将会以单路LDO打开市场,逐渐推出2路/4路LDO。圣邦同时也在研发多路的DC-DC转换器,吕亮表示,“作为专注于模拟器件的半导体公司,我们在DC-DC转换器和LDO等领域都做了长远的规划。”    

    为了在新兴电源管理IC市场取得成功,本土企业正在通过加大架构和工艺的创新来提高产品品质。杨永华就提到:“DC-DC转换器及PoE正向大功率、高效率的方向发展,英联半导体正在通过加强电路拓展结构的研究和制造工艺的优化来适应这一趋势。”而龙鼎微电子技术行销总监汪道生也表示:“顺应全球绿色环保及节能的需求,对新能源及应用的需求将会加速成长,这些应用需要新一代高效率、高电压及大电流的电源管理IC。”他指出,为了提高电压电流以及器件效率,电源管理IC供应商需要在电路架构上不断创新。“比如制程上采用高压BCD工艺来提高耐高压和大电流的能力,并采取更有效的封装形式以利于热量的散发。龙鼎微电子已经在包括DC/DC转换器、LDO产品线上进行了高压高效大电流产品的完整规划。汪道生透露,该公司今年第四季度以及2008年推出的一系列产品都将瞄准高压高效大电流的产品。比如高压大电流的DC/DC转换器(PAM2304)、高电源电压抑制比(PSSR)低Iq的LDO(PAM3106)以及更小SC封装的LDO(PAM3101SC)。该公司也在积极进军LED驱动IC市场,比如即将推出的LED驱动高电压小电流的PAM2841,高电压大电流的PAM2842以及高压大电流多信道的PAM2848。    

    PAM2846是龙鼎微电子今年第三季度推出的最新LED驱动IC。这款主要面向笔记本电脑LED背光、汽车车灯以及室内LED照明等市场的芯片据称是全球第一颗内含大功率PowerMOSFET的LED驱动IC,拥有6个输出端子,高达7W的输出功率最多可驱动72盏LED(6×12)。PAM2846能够提供20mA的固定电流或5~30mA的可调电流。该器件还采取了多项稳压器保护措施:独立的反馈环路可在LED不亮或者短路时限制输出电压;逐周期电流限制功能提供了稳定的运行以及软启动能力。

    提高质量、加强创新,任重而道远 

    毫无疑问,本土电源管理IC公司拥有许多国外同行所没有的优势。比如大都具备一定的技术实力,对于开发一些通用性的产品,不存在技术难度。而且在供货和服务上也都做的很好。“成熟半导体公司一般在流程上都比较完善,不过这反而局限了他们跟踪市场反应的灵敏度。相比之下,本土企业可以贴近市场需求做出快速反应,而且我们在产品的性价比上也占有很大的优势。”吕亮说。    

    不过,作为后来者,本土公司也有很多不足。成都国腾的王勇就指出,无论从质量意识还是创新意识来讲,本土公司都普遍比较缺乏。“其实在设计能力上,中国IC设计公司并不比国外的公司弱多少,但是产品竞争力却弱很多。总结原因,还是与国内半导体行业的发展还不够健全有关。IC技术的发展其实就是整个半导体行业的发展,国内的流片工艺、检测手段都相对比较落后,从而制约了技术提升。”王勇说道,“为什么整机工程师对选用本土IC还心存疑虑?主要还是产品质量的问题。由于检测手段不健全,导致质量意识也不强。本土企业很多产品上市之前都未做过严格的产品验证。出于对国产IC的支持,整机设计工程师也许还勉强能够接受不健全的产品功能,但是在产品质量上却绝对是不能让步的。”杨永华的观点与其一致。以LDO为例,后者表示:“LDO产品的技术国内外差距不大,但本土厂商还需在质量控制、产品稳定性方面加强。”    

    “国内企业的创新意识也有待提高。”王勇继续说道,“目前本土企业大部分产品都是依照国外比较成熟的产品来开发的,主要靠价格优势赢得市场。诚然,这与国内该行业起步晚有关,但随着产业链的健全,我们已经到了考虑如何以创新和前瞻性优势来提高产品竞争力的时候了。否则国内产业将永远处于低端产品的恶性循环。”    

    说到创新就不得不谈到产品定义。杨永华表示,这也是本土企业的劣势之一。“产品定义应该算是企业的头等大事。只有定义合适的产品性能指标和特性,匹配目标客户的应用需求,取得较好的性价比,才会最终取得市场份额上的回报。”此外他还指出,电源管理IC的单价较低,客户更换新供应商的意愿不强烈。新入局和品牌效应是本土厂商相对海外厂商的明显劣势。“不过本土中小企业较多,有技术优势和价格优势的产品容易个别客户取得突破后,注重产品开发端的耕耘,定有较大的成长机会。”    

 

    “学无先后,达者为先。”吕亮说,“尽管在LCD/LED显示领域,欧美大厂占据了市场领导者的地位,不过在小尺寸显示以及多媒体处理芯片领域,本土品牌已经有了长足进步。我相信,随着市场应用的知名度的提升,本土品牌将在LCD/LED驱动、DC-DC、LDO各个方面取得突破。”不过他也强调,作为新兴的半导体公司,本土企业需要付出更多的努力才能在市场上立足。“只有付出十分耕耘,才能取得一分收获。” 

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