特约嘉宾
陈柏勋 安森美半导体模拟产品部产品经理
Tony Armstrong 凌特公司电源产品部产品市场经理
郭裕亮 飞兆半导体亚太区总裁兼董事总经理
罗振辉 美国国家半导体亚太区便携式设备电源管理产品产品市场经理
王 剑 德州仪器半导体事业部模拟产品销售总监
吴 昕 BCD公司系统工程部高级经理
功率半导体市场新变化
.如何看待2005年消费电子产品或通信产品的功率半导
体市场变化情况？
.2005年，消费式电子产品或通信产品对电源技术的需求有哪些
变化？
罗振辉
展望2005年,国内半导体市场的发展，最热销的产品仍将是个
人电子产品所不能缺少的芯片系统。目前发展状况显示，个人电子产
品功能将趋向多样化，与传统的电话或个人数字助理大相径庭。智能
电话及个人数字助理越来越受消费者的欢迎，而个人媒体播放器(PMP)
也成为另一新兴的产品。
陈柏勋
2005年，功率半导体主要继承去年的发展方向，最大分别在于便
携产品要求的输出电流会进一步增加，如3G手机或一些个人媒体播放
器等，LCD画面大幅增大，运算能力的加强，令功率输出能力需求大
增。半导体器件需不断优化，如加大开关电源的频率或降低MOSFET
导通电阻，来满足这方面的要求。
王剑
根据相关调研报告，到2007年，整个电源管理IC市场将达到78亿
美元，其中数字电源的市场规模为3.35亿美元。虽然这一市场不会太
大，但因为它能够满足新市场的需求，是一个产品方向，TI非常重视
这一市场发展。
郭裕亮
在2005年，功率管理集成电路将继续成为便携装置的重要部分。
随着最终应用需要融合多种功能但同时缩减整体体积，系统设计人员
所需的集成电路必须能延长电池寿命和减小线路板面积，这成为当前
面临的一个挑战。在设计这类管理集成电路时，效率和封装尺寸之间
存在着重要关系。较小封装的散热能力不及较大封装，因此，集成电
路设计人员必须提高产品效率。另一个挑战是这些设备的功耗管理，
因为设备需要关闭不同的部分，方法之一是采用智能负载开关。
一般消费者的家庭影院系统包括电视、机顶盒、DVD播放机、数
字视频刻录机和音视接收机。很多消费者更利用电视浏览数码相机所
拍的照片、玩游戏或上网。这一多功能性要求电视机能够接收多种视
频输入，其中很多还需要不同的滤波技术以保证图像质量。消费者对
高质量及低价格的要求使得高清晰度电视(LCD、CRT、投影式和PDP)
和机顶盒越来越流行。
Tony Armstrong
就便携式产品而言，一个正在发展的趋势是在同一外形尺寸的情
况下加入越来越多的功能，同时延长电池使用寿命。今天，很多手持
产品把单节锂离子电池作为主要电源。
不断采用深度亚微米CMOS芯片制造工艺的数字集成电路，使驱动
CPU和DSP的内核电压低于1V。这就需要一类新的电源转换集成电路，
这类集成电路必须接受低电压输入并提供远低于1V的输出电压，而且
要具有合理的输出电流、高转换效率、低噪声和紧凑的占板面积及扁
平封装。
吴昕
家用电器、视听产品已经无声无息地走进日常生活，办公自动化
的广泛应用和网络化的不断发展使得越来越多的产品具有了待机功能，
如遥控开关、网络唤醒、定时开关、智能开关等。这些新产品在带给
我们生活便利的同时，也造成了大量的能源浪费。
根据国际经济合作组织的一项调查称，各国因待机而消耗的能量
约占能耗总数的3%至13%，而我国的待机能耗更是高于平均水平。以
彩色电视机为例，测试调查表明我国电视机待机功耗的平均水平为
8.07W，其中待机功耗低于3W以下的彩色电视机只占了被测彩电总量
的13.4%，而9W以上的却占了34.8%。美国对彩色电视机待机功耗标准
要求是不大于3W。目前，我国城市家庭的平均待机能耗已经占到了家
庭总能耗的10%左右，相当于每个家庭使用着一盏15W～30W的长明灯。
许多国家纷纷制定相应的政策和措施来限制和降低待机能耗。如美国
的“能源之星”(Energy Star)和德国的“蓝色天使”(Blue Angel)标
准，以及欧洲经济协会的EU指令。
电源管理面临新挑战
.消费电子产品或通信产品对电源技术提出哪些方面的
挑战？
.针对这些挑战，电源技术要在哪些方面重点进行改进和创新，
主要技术发展趋势有哪些？
罗振辉
功能多样化的数字消费产品是市场的发展方向，对于系统设计工
程师来说，他们必须克服以下的技术问题：
一是集成技术，最先要解决的问题是如何为执行不同功能的内置
电路供电，问题的症结是这些电路大部分都以不同的电压操作；二是
能源效益，这些便携式电子产品都采用电池操作，电池寿命能否延长，
电源管理系统的设计具有举足轻重的作用；此外，工程师一方面要尽
量提高功率转换效率，而另一方面又要确保产品外型轻巧纤薄、方便
携带以及散热量小。要在这么多的要求之中取得适当的平衡并不容易。
王剑
模拟电源的优点是简单易用，但可控性较差，而数字电源的可控
性较强。虽然许多模拟电源系统能有效地监控电源以满足当今电子系
统的要求，但是，电源系统设计人员面临的压力日益增大，必须应对
管理更复杂的电源要求，如针对更广泛的负载、更低的输出电压以及
多种电源同步进行管理，实现更高的效率。
数字电源提供了智能化的适应性与灵活性，具备直接监控、处理
并适应系统条件的能力，能够满足任何复杂的电源要求。此外，数字
电源还可通过远程诊断确保持续的系统可靠性，包括故障管理、过电
流保护以及避免停机等。
Tony Armstrong
虽然，大多数锂离子电池制造商在电池外形尺寸不变的情况下设
法提高电池的功率密度，但他们每年只能有几个百分点的改进。不过，
具有4.4V浮动电压的新型锂离子电池将在2005年推出，这种电池的功
率密度将比具有4.2V浮动电压的产品有高达30%的改进。然而，由于
产品中存在多个充电电源、要求最高效率、在产品内具有多个电源轨
以及有限的线路板空间，所以管理流入和流出电池的功率已经变得更
加复杂。
在由电池供电且功能丰富的新型手持产品领域出现了一个重大趋
势，即用开关电源代替线性稳压器以延长电池寿命。不过，这一趋势
也导致了另一个设计问题的产生，因为很多手持产品都有板上噪声敏
感射频电路以及灵敏的板上RF接收器。噪声发生器(开关电源)和噪声
敏感电路在一起可能产生干扰。
吴昕
目前，大多数200W以下的电子设备，如电源适配器、充电器、电
视机和DVD等等，都是采用离线反激式开关电路，将电网提供的85V～
275V交流电转换为电子设备所需要的直流电压。正常工作状态下，反
激式开关电源的损耗主要包括导通损耗和开关损耗，以及控制电路的
损耗。待机状态下，因为系统的输出电流接近于零，导通损耗可以忽
略，开关损耗和控制电路的损耗成为主要的系统待机功耗。降低待机
功耗，应着眼于开关损耗和控制电路损耗。
厂商方案各有侧重
.各公司在消费电子产品或通信电源技术方面将主攻哪些技术？
.提供什么样的产品和解决方案？技术特色是什么？
陈柏勋
在电源产品上，安森美半导体以往开发的技术可以匹配现在的要
求，现在针对的反而是在非电源的部份，开发较创新的产品，如
Class-D的音频放大器，在同样的输出功率下，Class-D放大器
的效率会比传统的Class-AB多一倍，也就是能大大延长电池的
使用时间。例如安森美半导体的NCP2820，它采用独特输出线路设
计，无须使用滤波电容，达到更理想的频率响应，使低频更丰富，而
且效率更比一般A、B类放大器高，最高可达88%。
Tony Armstrong
传统的解决方案是让产生噪声的电路远离噪声敏感电路。可是，
在今天的手持产品中(如智能电话)，器件排列如此紧密，以至传统解
决方案不再可行。传统的开关电源把噪声能量集中到窄带谐波中。但
是，如果一个谐波频率碰巧与一个敏感频率(例如，接收器的中频通
带频率)相同，就可能引起干扰。这个问题迫使集成电路厂商要设计
出在输入和输出端都具有低噪声并具有低电磁干扰(EMI)辐射的产
品。
一种已经成功使用的降噪技术是让DC/DC转换器系统时钟产
生高频抖动。这种方法加上它所带来的扩频工作方式允许采用伪随机
数(PRN)序列调制开关频率，以消除窄带谐波。一个具有片上扩频
功能的集成电路实例是凌特公司的LTC3251。
郭裕亮
飞兆半导体已决定于2005年继续实施其ThePower Franchise
战略，积极开发功率管理半导体产品和技术，能够高效率地转换、控
制和调整功率，更好地为中国及世界其他地方服务。飞兆半导体的元
件现已广泛用于各式电子设备中，能减少功率需求和提高性能表现，
包括延长电池使用寿命、降低消费电子产品的成本，以及符合新的节
能标准。
功率产品目前占飞兆半导体销售额的77%，但随着全球需求将应
用集成在更小、更轻及功能更强大的电子产品中，我们将继续挖掘市
场潜力。
罗振辉
美国国家半导体推出创新的电源管理技术PowerWise，其优
点是可以估算每一功能需要多少供电，然后应个别需要灵活地提供所
需供电，以确保系统运作达到最高的效益。
我们一直致力于研发差分信号传输技术，为底板及显示器提供通
信接口，这方面的经验非常丰富。我们特别推出移动像素链路(Mobile
Pixel Link，MPL)，以解决底板与显示器的接口问题。移动像
素链路可以彻底解决柔性电缆的电磁干扰问题，若与其他芯片搭配一
起使用，更可缩小印刷电路板的面积及节省系统成本。
此外，美国国家半导体新推出的设计灵活的电源管理单元LP3970
(FlexPMU)采用能全面顾及系统供电需要的周详设计，有助提
高系统的能源效益，降低系统的整体功耗以及缩小电路板的板面空间。
对于采用ARM应用处理器的产品来说，这款FlexPMU芯片是一个理
想的电源管理解决方案。
王剑
针对市场需求，德州仪器推出了数字电源系统。德州仪器的Fusion
Digital Power解决方案包括UCD9K、UCD8K及UCD7K
系列辅助器件，支持包括从AC线路到负载点应用的电源系统，其中包
括电信设施、不间断电源(UPS)、计算机服务器以及数据中心电源
系统等。
初步对象是在数据通信、电信、存储及计算机/服务器市场以OEM
厂商为中心的电源公司，帮助他们推出更智能、互动性更强、性能更
高的电源。不间断电源OEM厂商也是我们的直接目标受众人群。数字
电源解决方案可提高电源性能，延长其寿命，同时降低整体系统成本，
帮助客户缩短产品投放市场的时间。
3G对电源管理要求更高
.3G手机针对电源技术的要求与2.5G或2G有何区别？
.各公司在这方面有哪些技术和市场上的准备？
陈柏勋
其实3G与2G或2.5G相比，最大区别在于多媒体的应用，如电影串
流、视像通话及数据传输，这样使以前手机大部分时间处于待机，变
成很多时间也处于运作状态，并且是非常耗电的运作状态，所以安森
美半导体的产品不单改善电源部分的效率，也提升如上面提到的Class-D
音频放大器的效率来解决问题。
Tony Armstrong
2.5G和3G蜂窝手机之间电源要求的最大区别主要来自功率放大器
(PA)所需功率的不同。手机制造商已经采用了一些延长电池使用寿命
的技术，在发送和接收期间，根据与基站的关系，动态地控制输出到
PA的电压和电流。凌特公司已经推出一些允许通过简单的I2C接口动
态调整输出的DC/DC转换器。LTC3445就是其中之一。
罗振辉
按照技术上的定义，3G的内容比2.75G或2.5G丰富。3G的空中
接口不但可以支持更高的带宽，以满足调制解调器越来越高的要求，
而且还可满足视频处理、存储及影像处理等芯片的要求。要充分满足
这些功能的要求，电源供应系统的设计便会变得非常复杂。
美国国家半导体一方面推出可编程电源管理芯片，为不同负载提
供最切合其需要的供电电压，以便系统可以充分发挥其性能并节省用
电；另一方面，美国国家半导体也率先将灵活的电压调节技术引进3G
手机，以加强其负载管理，确保手机的电池寿命可以进一步延长。此
外，美国国家半导体也一直与各大功率放大器供应商携手合作，为功
率放大器开发可灵活调节供电电压的电源供应系统。