持續(xù)高漲的油價和日趨緊張的全球能源供應正在時刻考驗著人們本已脆弱的神經(jīng)，危機之下，人們開始尋找各種各樣的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品。在電子產(chǎn)品應用極為廣泛的今天，電子產(chǎn)品節(jié)能領(lǐng)域的“幕后英雄”——電源管理芯片——開始越來越多地為人們所關(guān)注，其重要性得到廣泛認可。不僅國際半導體巨頭爭先恐后地推出各自最新的電源管理芯片，國外中小型半導體公司和國內(nèi)領(lǐng)先的模擬芯片公司也不甘落后，紛紛拿出了自己的杰作。
電源管理芯片“人小鬼大”
當電視和冰箱越來越多地以“節(jié)能和環(huán)�！睘橘u點、以MP3為代表的便攜電子設備不斷標榜自己的低功耗時，是電源管理芯片使這一切成為現(xiàn)實。當然，其作用也不局限于此，在工業(yè)控制、通信基站等更多的領(lǐng)域內(nèi)，電源管理芯片同樣為節(jié)能做出了重要的貢獻。
那么，電源管理芯片對于節(jié)能到底有多么重要呢？
許多家電面板上長久閃亮(待機狀態(tài)下)的顯示燈耗電量占家庭用電量的10%，目前我國電視機待機能耗的平均水平為8.07W，而美國“能源之星”電視機待機能耗標準的要求是低于3W。2000年，國際能源署提出到2010年將所有產(chǎn)品的待機能耗降低到1W以下的“1W”計劃。在技術(shù)上，電視機節(jié)能對于半導體要求最高，電視機節(jié)能方案主要依靠電源管理等芯片完成。據(jù)預測，如果我國電視機待機能耗限定在3W以下，并假定彩電待機時間為每天2個小時，那么我國一年的節(jié)電量將達到27億多千瓦小時，并將大大降低二氧化硫、氮氧化物等有害化合物的排放量，實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保雙受益。
飛兆半導體公司亞太區(qū)總裁兼董事總經(jīng)理郭裕亮指出，半導體供應商在有效利用功率的課題中將繼續(xù)擔當重要的角色。在市場上能源供應供不應求驅(qū)使能源成本向上、電視機等家用電器市場規(guī)模在中國將繼續(xù)大幅攀升的情況下，半導體供應商的產(chǎn)品需要更高的功率密度，供應商應該開發(fā)占用更少空間和消耗更少功率的解決方案，同時提供用戶需要的功能和性能。
國際大廠加速新品推出
在電源管理芯片領(lǐng)域，國際半導體巨頭可謂是使出了渾身解數(shù)，推出各種能夠提高轉(zhuǎn)換效率并降低功耗的芯片，其中降低待機功耗成為熱點。
擁有多種創(chuàng)新電源管理產(chǎn)品的美國國家半導體公司于去年推出LP3906電源管理芯片，這款芯片采用轉(zhuǎn)換效率高達96%的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)技術(shù)，其優(yōu)點是可以根據(jù)微處理器等用電單元的實際耗電量而靈活調(diào)節(jié)供電。接下來，美國國家半導體推出的LM5116芯片在靜態(tài)電流極低的睡眠模式下可以暫時使控制器失效，睡眠模式下耗用10mA的電流，只占總輸入電流量極小的比例。
2006年11月，全球領(lǐng)先的高能效電源管理解決方案供應商安森美半導體公司推出了兩款用于手持和消費電子產(chǎn)品的雙路輸出白光LED驅(qū)動器NCP5602和NCP5612，這兩款產(chǎn)品在1倍和1.5倍工作模式下最高效率可達87%。兩個月之后，安森美推出的NCP1523和NCP1523B可以搭配1μH的電感器，器件以同步整流方式提供高達93%的能效，延長電池使用時間并節(jié)省外置元件數(shù)。緊接著安森美又推出適用于臺式打印機所用40W電源的最新GreenPoint參考設計，在輸出功率介于5W到40W之間時可以提供超過83%的工作模式電源能效，在空載時功耗可以小于150mW，而目前常用的40W打印機在類似情況下功耗為450mW。
作為功率專家，飛兆半導體公司自然更是不甘落后。2006年5月，飛兆半導體推出三款新型智能功率模塊(SPM)，這些模塊支持設計者獲得99%(典型值)的功率因數(shù)，內(nèi)部整合了SMPS IGBT和Stealth二極管等領(lǐng)先技術(shù)，大幅度減小了功耗；同月，飛兆半導體推出的FHP3230器件以當時市場上最低的功耗提供最好的帶寬、輸出電流和DC性能。
以專注于高性能模擬器件而著稱的美國凌力爾特公司近期接連推出了多款效率很高的電源管理產(chǎn)品。去年年底，公司推出的LT3740非常適用于將2.2V-22V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為低至0.8V的輸出，而且在負載電流為2A-20A時的典型效率為93%。與此同時，凌力爾特推出的LTC3530具有兩個N溝道MOSFET和兩個P溝道MOSFET(分別為0.21Ω和0.24Ω)，可實現(xiàn)高達96%的效率；2007年2月，凌力爾特推出1.5Mbps低功率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)LTC2351-14，LTC2351-14在內(nèi)部2.5V基準保持有效的打盹模式下，功耗為4.5mW，而在所有內(nèi)部電路斷電的休眠模式下，功耗為12μW。在此基礎上，凌力爾特推出獨立雙輸入線性電池充電器LTC4097，為了延長電池工作時間，LTC4097在備用狀態(tài)下消耗小于50μA的電流，在停機模式下更是小于20μA。
2006年10月，英飛凌在全球電源系統(tǒng)展會上發(fā)布了應用于計算機、電信設備和消費電子產(chǎn)品的新一代功率半導體產(chǎn)品系列。全新的OptiMOS3 30V N溝道MOSFET系列可使標準電源產(chǎn)品的可靠性和能源效率提高1%至1.3%，并在導通電阻、功率密度和門極電荷等主要功率轉(zhuǎn)換指標上達到業(yè)界領(lǐng)先水平。如果全球1200W服務器供電系統(tǒng)的能效都提高1%，全年即可節(jié)省約360MW的電量，相當于一個傳統(tǒng)發(fā)電廠一年的發(fā)電量。
新銳廠商出手不凡
在實力雄厚的國際大廠不遺余力地推出最新電源管理產(chǎn)品的同時，國內(nèi)外一些中小型及新興電源管理芯片廠商也是出手不凡。
2006年9月，EcoSmart高能效技術(shù)的發(fā)明者Power Integrations公司榮膺美國全國節(jié)能聯(lián)合會授予的“2006年能源之星獎”，表彰其在提高電子產(chǎn)品的效率和減少電力浪費方面取得的成績。EcoSmart技術(shù)用智能的方法控制供電電源的電流，在供電電源正常工作時大幅度降低消耗的電能，并且把待機功耗減少了97%。自從1998年以來，Power Integrations公司已經(jīng)銷售了11億片使用EcoSmart技術(shù)的芯片，估計為消費者、公司和機構(gòu)節(jié)省了18億美元的電費，并減少了大約1200萬噸的二氧化碳排放量。
Atmel公司近日宣布推出三款整合了節(jié)能技術(shù)的新AVR微控制器。對于大部分時間都處于睡眠模式的照明控制、安全、無鑰匙門控、ZigBee以及其他應用產(chǎn)品來說，這種節(jié)能技術(shù)能使電池使用壽命延長至數(shù)年之久。Atmel公司的picoPower技術(shù)能使工作電流大幅度降低，即使在32kHz時鐘運行和高級欠壓探測的情況下也是如此。AVR picoPower在工作模式下的電流低至340μA，即時時鐘的節(jié)能模式下為650nA，斷電模式下為100nA。
作為國內(nèi)電源管理芯片的領(lǐng)軍廠商之一，南京通華芯技術(shù)有限公司在電源管理芯片領(lǐng)域取得了顯著的進展。通華芯節(jié)能芯片TH101采用專利技術(shù)雙極工藝制造，是世界上首枚包含待機電源控制器和主電源控制器的、能滿足更高綠色環(huán)保標準的綠色開關(guān)電源控制器IC，可適用于ATX電源、電視機、監(jiān)視器等需要獨立待機電源和獨立主電源的設備。目前，國際上開始要求功耗75W以上的電視機配備PFC功能，目前只有美國公司擁有此類芯片，不過要用2片IC完成這項功能，目前的技術(shù)趨勢是用一片IC完成電源+PFC功能。通華芯已經(jīng)掌握此項技術(shù)并正在著手開發(fā)此類產(chǎn)品，公司表示在液晶電視電源IC上也將有革命性的產(chǎn)品推出。