改善電源管理 從接口IC芯片及智能化入手

隨著可穿戴產(chǎn)品、智能產(chǎn)品、中小家電等各種電器產(chǎn)品的發(fā)展需求，對電源管理IC提出了更高的要求。針對更高的應用需求，電源管理IC技術將有怎樣的發(fā)展。
對于電子產(chǎn)品而言，電源是其生命力的重要保障。沒有電源，電子產(chǎn)品無法正常運行。而高效地電源管理，則使得電子產(chǎn)品的性能更加突出，這也正是電源管理芯片的價值所在。
隨著可穿戴產(chǎn)品、智能產(chǎn)品、中小家電等各種電器產(chǎn)品的發(fā)展需求，對電源管理IC提出了更高的要求。針對更高的應用需求，電源管理IC技術將有怎樣的發(fā)展。對此，記者采訪了意法半導體大中華與南亞區(qū)工業(yè)及功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品部市場應用總監(jiān)David Lucchetti。David Lucchetti重點圍繞三個方面進行了分享：新型接口技術、快速充電、智能化管理。
新型接口技術：USB Type-C實現(xiàn)雙向傳輸
老款USB充電的應用主要集中在手機上，而且由于USB接口上下不一致，幾乎無法一次插準。此外，USB協(xié)議接口只能是5V、500mA的電流能力，且功率只能單向傳輸。隨著，越來越多的設備有USB接口的需求，新型標準接口技術應運而生，完全克服了傳統(tǒng)USB充電的局限性。
David Lucchetti指出，USB Type-C具有以下特點：1.最大數(shù)據(jù)傳輸速度達到10 Gbit/秒，也是USB3.1的標準；2.支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能；3.配備Type-C連接器的標準規(guī)格連接線可通過3A電流，同時還支持超出現(xiàn)有USB供電能力的“USB PD”，可以提供最大100W的電力。
USB Type-C端口有USB3.1這里和3.0兩種，USB3.1的傳輸速度更快。新接口技術的功率傳輸是雙向的，可以擁有兩種發(fā)送功率方式。用戶不僅可以用筆記本為移動設備充電，也可以利用其它設備或移動電源為筆記本充電。即：之前被充電設備也可以作為可充電設備。此外，USB-TypeC具備后向兼容，USB-TypeC可以與舊版的USB標準兼容，但用戶需要額外購買適配器才能完成兼容。
“USB Type-C總共有5種協(xié)議，之前的協(xié)議是5V、2A、10W左右，最主要應用在手持設備。再大一點功率的有5V、2A或者12V、1.5A，可以到18W。如果大功率36W，Pad以及Tablet或其他設備都可以采用這樣的USB Type-C協(xié)議。針對大功率，已經(jīng)可以達到60W的功率范圍。對于協(xié)議5來說，可以達到100W、20V、5A這樣的范圍?！盌avid Lucchetti表示。
據(jù)了解，在電源管理IC上，目前意法半導體采用Combo芯片，集成（PFC+LLC）于一體的STCMB1，另外加DC-DC，還有其USB3.0接口技術。
業(yè)界預計，配備USBType-C技術USB3.03.1接口的設備將達到21億臺。2016年之后，將有12%的手機終端會用到像這樣的Type-C的接口。
快速充電方案：10分鐘充40%的電量
隨著用電設備越來越多，手機及其他用電設備擁有更長的待機時間，則顯得十分必要。
針對于高通Quick Charge的標準，最初是10分鐘充10%的電，后來2.0標準是在10分鐘充30%左右的電量，現(xiàn)在基本上高通3.0是10分鐘充40%的電量。高通3.0的協(xié)議，可以節(jié)約充電時間進行快速充電。
對應的是高通Quick Charge3.0協(xié)議，David Lucchetti指出，意法半導體推出STQC 30快速的充電方案。STQC30元器件外圍組件少、功能全、封裝小、集成泄放電阻，可設置電流分布，低待機功耗，自適應過壓保護，Vcc電壓范圍擴大（支持小于3V的工作電壓）。
智能化管理：技術方案和材料工藝上實現(xiàn)
智能化管理是電源管理IC的另一個新動向，主要通過智能開關的方式來實現(xiàn)。其智能開關實現(xiàn)的途徑有兩個：一個是技術上有智能技術方案，有智能的核;另一個是從材料、半導體工藝技術上，讓產(chǎn)品智能。
目前，從數(shù)據(jù)通信/電信服務器的小規(guī)模市場到消費電子的大規(guī)模市場，電源呈現(xiàn)數(shù)字化趨勢。
對于大功率工業(yè)電源而言，其廣泛應用在數(shù)據(jù)中心處理器以及工業(yè)大功率電源方面，這就是數(shù)字電源Smart Power Supply。在數(shù)字電源方面，據(jù)David Lucchetti介紹，目前智能電的解決方案表現(xiàn)在兩個方面：一是有數(shù)字化的核做處理，加上主要控制的元器件，產(chǎn)生集成的方案。二是設計、應用時有交互的設計GUI界面，可以縮短Time to market設計時間、設計周期，使得方案更快速地響應這個市場需求。
對于小功率電源而言，主要針對消費類電子的解決方案。其解決方案是，通過半導體工藝，對于隔離的產(chǎn)品會有磁隔離技術;還有線性Linear的處理器等等，這也是智能的表現(xiàn)之一。
智能電源重點集中在照明上，據(jù)悉，當前ST擁有STLUX平臺，在LED的應用、HID應用、熒光燈的應用都可以采用，具有PWM的調(diào)光功能，0-10V或Triac可控硅的調(diào)光都可以實現(xiàn)。STLUX平臺的智能表現(xiàn)在，里面有一個STM8的核，這個數(shù)字核讓設計可以有更好的靈活度和快速的響應度。如果是模擬方案，工程師則需要重新做個拓撲結構或重新做一些設計。而數(shù)字方案，由于有Graphicu serinter face的交互，工程師對硬件不需要做大的改動，只需要做軟件的調(diào)整就可以獲得很好的方式實踐，迅速完成新的數(shù)字方案設計。
在照明的智能的表現(xiàn)上，更加地滿足了人文方面的需求，比如對燈的調(diào)光、調(diào)光的感受、對燈具的多路控制、多路的調(diào)光控制等等。同時，還將智能變得更加便利，例如通過電力載波還可以對路燈做一些控制。因此，這種智能照明不僅僅在民用上，也可以應用在商用和工業(yè)類照明上。