第八屆電源技術(shù)專題研討會報(bào)道(圖)

   隨著2009年9月18號北京分會場上最后一個幸運(yùn)聽眾的產(chǎn)生，為期2周的第八屆電源研討會勝利閉幕了。本次研討會在北京、上海、深圳、武漢、西安和成都六地均設(shè)有分會場，演講場次達(dá)60余場，參會人數(shù)超過3000人，會議規(guī)模比往年又上了一個臺階。而且，今年的演講內(nèi)容也更加豐富，電源與電源測試的各個方面都有所涉及。下面，就讓我為大家把研討會的精彩內(nèi)容一一呈現(xiàn)吧。

圖 電源研討會現(xiàn)場
　　
電源管理IC唱主角
  電源管理IC向來是電源研討會的重頭戲，今年也不例外。大部分廠商的報(bào)告都是圍繞此展開的。

  德州儀器公司（TI）近年來對電源領(lǐng)域非常重視，不但加大研發(fā)力度，還收購了不少小型的電源IC公司，形成了一條涵蓋模擬到數(shù)字電源的完整產(chǎn)品線。本次會議上，TI首先介紹了UCC28070，一款單芯片交錯式功率因數(shù)校正(PFC)控制電路，采用獨(dú)特的 180°交錯技術(shù)，有助于提高系統(tǒng)可靠性，降低輸入與輸出電流紋波，并能通過電磁分配改進(jìn)熱管理水平。UCC28070 的可選可編程頻率抖動模式使設(shè)計(jì)人員能在一定范圍內(nèi)擴(kuò)展開關(guān)頻率，從而最小化電磁干擾 (EMI) 的生成。然后，一個8管腳的諧振式半橋控制器UCC25600也登場亮相。該器件具有可調(diào)軟啟動，可調(diào)死區(qū)時間和可調(diào)最大開關(guān)頻率等功能；還具備兩級別的過電流保護(hù)，偏置電壓欠壓和過壓保護(hù)以及過溫保護(hù)功能。該器件可應(yīng)用在平板電視、電腦電源適配器和家庭音箱中。

  瑞薩半導(dǎo)體公司給大家的印象是強(qiáng)于MCU。實(shí)際上，他們的電源管理芯片產(chǎn)品線也是非常豐富的。本次會議上，瑞薩公司就給聽眾介紹了多款最新產(chǎn)品。其中，R2A20113是CRM（臨界導(dǎo)通模式）PFC控制芯片，能夠給結(jié)構(gòu)簡單的小功率裝置供電，具有動態(tài)OVP和反饋回路開路和短路檢測功能，使用機(jī)械式繼電器代替AC線。R2A20112是交錯式PFC控制器，具有CRM和CCM兩模式的全部優(yōu)點(diǎn)，具有高效率和低開關(guān)噪聲，紋波電流在保持在很低的水平。除了這些PFC控制器外，瑞薩公司還介紹了PWM控制芯片R2A20121，其采用的是橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有移相控制，次級延遲調(diào)整和高頻率開關(guān)功能。

   IR（國際整流器）公司的SupIRBuck是業(yè)界知名的POL穩(wěn)壓器系列產(chǎn)品。在本年的會議上，該系列的第二代產(chǎn)品終于同大家見面了。Gen2 SupIRBuck在一代的基礎(chǔ)上做了不少改進(jìn)，提高了轉(zhuǎn)換效率和開關(guān)頻率，并集成了更多的功能，以簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其采用了先進(jìn)的CMOS IC引擎，將工作頻率提升到了1.5MHz，并配備了為小于半周期而優(yōu)化的Trench MOSFET。新一代器件的輸入電壓范圍更寬，達(dá)到了1.5～16V；參考電壓0.7V，精度為1%；可調(diào)hiccup過流保護(hù)模式；4A，8A和12A器件采用了通用封裝；無須兩級POL轉(zhuǎn)換；峰值效率高于96%。Gen2 SupIRBuck的代表產(chǎn)品是IR384X。

  目前，采用磚電源模塊轉(zhuǎn)換器的電信系統(tǒng)必須面對以下的挑戰(zhàn)：越來越高的效率及功率密度的要求；輸出電壓必須越來越低，輸出電流越來越高；可以支持預(yù)偏壓操作；快速的瞬態(tài)響應(yīng)。美國國家半導(dǎo)體在此次研討會上介紹的內(nèi)置同步整流器驅(qū)動器的有源鉗位PWM控制器LM5027就能夠幫助工程師戰(zhàn)勝這些挑戰(zhàn)。因?yàn)椴捎糜性淬Q位電路具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)：自驅(qū)動同步整流器較易使用；可以更充分利用主變壓器的磁芯；主開關(guān)零電壓關(guān)斷，輔助開關(guān)零電壓開關(guān)；主開關(guān)承受的電壓壓力減小；將漏電感儲能重新回送至輸入端。此外，國半還介紹了高電壓控制器系列LM5000的最新型號LM5035，其特點(diǎn)是除了內(nèi)置電壓模式的PWM控制器之外，還設(shè)有高端及低端的2A峰值電流門驅(qū)動器，以及兩個可設(shè)定的次級線圈同步整流器場效應(yīng)晶體管驅(qū)動器。

  來自安森美半導(dǎo)體的演講人向聽眾們介紹的是100V同步降壓控制器NCP1034，其優(yōu)勢包括驅(qū)動高能效場效應(yīng)管及為一顆或多顆器件提供固定頻率。它的應(yīng)用廣泛，從消費(fèi)電子，包括液晶電視的LED背光，到汽車、計(jì)算機(jī)及工業(yè)等。NCP1034采用高達(dá)500kHz的可編程開關(guān)頻率驅(qū)動一對外部N-MOSFET，能夠靈活地調(diào)節(jié)集成電路的工作，符合系統(tǒng)級要求。另外，使用內(nèi)部1.25V參考電壓便能對輸出電壓精密穩(wěn)壓，用于低壓應(yīng)用。

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恩智浦半導(dǎo)體介紹的是集成可調(diào)光市電LED驅(qū)動器SSL2101/02。SSL2101是一款小尺寸開關(guān)模式電源控制器IC，專為驅(qū)動LED設(shè)備而設(shè)計(jì)，并且提供可調(diào)光能力，以進(jìn)一步改善LED照明的能效。它可以驅(qū)動各種具有不同電源要求的照明系統(tǒng)，包括LED改型燈具、LED模塊、LED聚光燈、射燈以及用于商店展示的LED燈串。SSL2101含有高壓電源開關(guān)，可以直接從整流市電電壓啟動，因而無須外部啟動電路。據(jù)介紹，這款小尺寸高集成度的LED驅(qū)動器正揭示了固態(tài)照明的下一步發(fā)展方向，特別適合對空間要求苛刻的應(yīng)用。

  來自Power Integrations公司的演講人以采用HiperPLC器件的150W LED路燈設(shè)計(jì)為例，介紹了高效率的LED驅(qū)動器IC設(shè)計(jì)。通過深入的介紹，與會的聽眾能夠了解到：高效率驅(qū)動器有助于LED的推廣應(yīng)用，在功率低于5 W的LED燈的整個使用壽命內(nèi)，可節(jié)省5美元的能源成本；低功率設(shè)計(jì)方案的初級控制可消除電流檢測中產(chǎn)生的功耗：隔離式LED驅(qū)動器僅需25個元件，非隔離式LED驅(qū)動器僅需15個元件；經(jīng)優(yōu)化的開關(guān)頻率可降低輸出二極管及變壓器中的功耗；10W驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)90%的效率，且具有高輸出電壓（LED必須串聯(lián)，而不是并聯(lián)）；LLC電路能使高功率設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)92%的效率。

  意法半導(dǎo)體帶來了臺式電腦AMD平臺的電源解決方案L6717A，以及Intel平臺上網(wǎng)本電源解決方案PM6652A。PM6652是一顆高集成度的單向控制器IC，能為基于IMVP6.5平臺和Intel凌動處理器系統(tǒng)的CPU及GPU供電。來自意法半導(dǎo)體的演講人表示，在做PC、上網(wǎng)本或者筆記本電腦設(shè)計(jì)時，只需要選取這一顆IC就可以滿足各種方案的需求，不需要在不同設(shè)計(jì)方案時為CPU/GPU的供電頭痛。此外，PM6652的性價比也很高，它是一種非常緊湊、靈活并具有成本效益的解決方案。

圖 展示會現(xiàn)場

數(shù)字化電源方案
  雖然沒有了前幾年的大紅大紫，數(shù)字化電源依然在穩(wěn)步地前進(jìn)。越來越多的傳統(tǒng)電源廠商加入到數(shù)字化電源的行列中。

  作為數(shù)字電源的倡導(dǎo)者，TI公司在市場上披荊斬棘的武器就是C2000系列高級MCU。該系列今年推出了兩款產(chǎn)品——32位Piccolo F2802x/F2803x。其中，F(xiàn)2803X系列中采用了浮點(diǎn)控制律加速器(CLA)技術(shù)。該CLA是一種協(xié)處理器，可獨(dú)立執(zhí)行控制環(huán)路算法，并可與C28-CPU并行工作，從而將該CPU解放出來用以處理I/O與反饋回路，可使通用閉環(huán)應(yīng)用性能提高5倍。

 同時，為了使這些處理器更適合電源應(yīng)用，TI還開發(fā)了兩種控制技術(shù)：HRPWM和ePWM。HRPWM是高分辨率脈寬調(diào)制技術(shù)的簡稱，其采樣時鐘步長可達(dá)到150ps；而增強(qiáng)型脈寬調(diào)制(ePWM) 不僅可加強(qiáng)對諧波的控制，還可降低采樣至輸出的時延，這是避免信號下降沿丟失的重要因素。

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  除了像TI這樣的芯片廠商外，更多的模塊電源廠商也開始涉足這個領(lǐng)域，愛立信公司就是其中一家。他們推出了基于數(shù)字控制的“3E”系列DC/DC變換器。其中，BMR453是1/4磚隔離模塊，其輸入電壓范圍為36～75V；輸出可調(diào)范圍是8～13 V，±2%輸出穩(wěn)壓精度，最大輸出396W或33A，12V輸出效率可達(dá)96%，PMBus接口可選，可直接并聯(lián)使用，外接基板散熱器可選。BMR454是新近推出的1/8磚隔離模塊，其輸入/輸出電壓和BMR453相似，最大輸出為240W或20A。

  從與傳統(tǒng)模擬電源的對比來看，數(shù)字電源高效率、小尺寸、高可調(diào)輸出精度的優(yōu)勢都是非常明顯的。而以前所為人詬病的高成本問題，也隨著工藝的改進(jìn)和出貨量的增加而逐漸降低。相信到了明年，還會有更多的模擬電源廠商加入到這個陣營里面。

電源模塊和功率器件
  電源模塊是一個比較成熟的技術(shù)，不過近年來的發(fā)展也很快，特別是國內(nèi)的企業(yè)，成長神速。作為國內(nèi)微功率電源模塊生產(chǎn)商的佼佼者，金升陽公司也參加了本次研討會。但是，與其他廠商有所不同，金升陽公司的報(bào)告更多地探討了電源從設(shè)計(jì)到使用再到選擇的一些經(jīng)驗(yàn)。特別是在電源的設(shè)計(jì)方面，他們提出了三個原則，即選用好的方案，選用好的器件和做好設(shè)計(jì)驗(yàn)證。也許有人覺得這很簡單，但就是認(rèn)真不懈地執(zhí)行了三個原則，金升陽公司的產(chǎn)品才獲得了用戶的一致好評。這三個原則，特別是選用好器件這一點(diǎn)，是提升電源質(zhì)量的有效武器，但國內(nèi)很多同行往往沒有給予高度的重視，最后導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不能得到有效的保證。所以，要想像金升陽公司這樣不斷地進(jìn)步，建立一套科學(xué)的管理體系是非常重要的。

   如果說電源是電子產(chǎn)品的核心，那功率器件就是電源的核心。英飛凌公司多年來一直在功率器件市場上稱雄，CoolMOSTM系列可謂功勞不小。CoolMOS由于采用了新的耐壓層結(jié)構(gòu)，在幾乎保持功率MOSFET所有優(yōu)點(diǎn)的同時，又有著極低的導(dǎo)通損耗。新的C6技術(shù)結(jié)合了最新超接面(superjunction)或補(bǔ)償裝置等多項(xiàng)優(yōu)勢，包含超低區(qū)域特定導(dǎo)通電阻 (例如，TO-220封裝僅99mΩ)，并能降低電容器切換損耗，而且切換動作控制簡易，體二極管(body diode)也極為堅(jiān)固耐用。CoolMOS C6系列產(chǎn)品具備上一代CoolMOS C3的簡單易用和節(jié)能效益，同時額外提升輕負(fù)載(light load)效能，將使其成為硬式切換應(yīng)用的基準(zhǔn)。此外，輸出電容器所儲存的超低電力和硬式整流耐變性，也讓此裝置適用于共振切換(resonant switching)應(yīng)用。

測試測量儀器的重要作用
  電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，對電源的效率、功率、性能指標(biāo)等提出了更多要求，這使得電源測試的標(biāo)準(zhǔn)和方法也在不斷發(fā)展，在本屆電源研討會上，眾多測試測量廠商給出了他們最新的電源測試方案。

  泰克（Tektronix）公司已經(jīng)多次參加電源研討會，作為示波器供應(yīng)商的領(lǐng)軍公司，泰克在電源測試領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。今年他們的演講題目是“創(chuàng)新功率電子分析與測試方案”，泰克的演講不僅僅是介紹測試儀器的參數(shù)指標(biāo)，更多的是從電源設(shè)計(jì)和測試工程師的角度出發(fā)，分析他們工作中需要進(jìn)行的電源測試中的各種測試項(xiàng)，并給出具體的測試方法，以及示波器的選擇、設(shè)置及注意事項(xiàng)。針對目前電源設(shè)計(jì)中的常用的新型串行總線PMbus和SMbus，泰克也給出了具體的測試方案。

   美國力科公司（LeCroy）演講的題目是“示波器技術(shù)進(jìn)步助力開關(guān)電源研發(fā)”。眾所周知，開關(guān)電源在電子產(chǎn)品中的大量應(yīng)用，使電源設(shè)計(jì)工程師面臨極大挑戰(zhàn)，要想快速設(shè)計(jì)出具有高效率、高可靠性、低成本且滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電源，必須有先進(jìn)高效的測試方案，而示波器在開關(guān)電源的測試分析中是一個不可或缺的常用的工具。作為專注于示波器的公司，力科提供一系列多種型號的示波器，可以滿足電源測試的各種需求：從簡單的常規(guī)測試，到具有高難度、對示波器有很高要求的功率器件飽和壓差的測量，力科都有相應(yīng)的測試方案，可以滿足工程師的需求。

  上海橫河國際貿(mào)易有限公司（YOKOGAWA）今年的演講題目是“高效電源系統(tǒng)測試分析解決方案”。重點(diǎn)介紹了橫河數(shù)字示波器和橫河數(shù)字功率計(jì)在電源測試方面的應(yīng)用。橫河的示波器具有很多優(yōu)點(diǎn)，如超長存儲深度、Cycle統(tǒng)計(jì)功能、多通道、歷史存儲、串行總線分析、通道隔離、實(shí)時數(shù)字率波等，配合電源分析軟件，可以進(jìn)行各種電源測試及分析，比如：測量開關(guān)損耗、測量安全工作區(qū)、測量突入電流I2T、測量輸入電壓品質(zhì)、諧波分析等，這些電源分析功能可以滿足開關(guān)電源設(shè)計(jì)過程中對高轉(zhuǎn)化效率、高穩(wěn)定性、低功耗、低成本的要求。

  安捷倫科技公司（Agilent）的演講題目是“小型太陽能供電系統(tǒng)的測試方案”。針對太陽能供電系統(tǒng)的測試需求，安捷倫可提供一整套設(shè)備，包括N6705A、N6754A直流源分析儀，N3300A電子負(fù)載，34970/80A數(shù)據(jù)采集設(shè)備，E4360A太陽能仿真電源以及配套的分析軟件等軟硬件產(chǎn)品。安捷倫太陽能光伏發(fā)電測試系統(tǒng)可提供完整的測試方案：原材料的I-V特性測試，例如，二極管特性、高精度電源測試等；光照條件下的I-V特性測試，使用電子負(fù)載和多路數(shù)據(jù)采集設(shè)備測試不同光照條件下的I-V曲線；MPPT和逆變器電路的測試等。

  在電子測試儀器的舞臺上，北京普源精電科技有限公司（RIGOL）可謂后起之秀，憑借自主研發(fā)和不斷創(chuàng)新，普源精電實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展。今年的演講從創(chuàng)新的角度出發(fā)，重點(diǎn)介紹了他們提供的一些最新測試方案。除了電源測試常用的示波器、萬用表以外，他們新推出了DSA1030A頻譜分析儀，該頻譜分析儀具有極高的性價比，頻率范圍從9kHz到3GHz；最小分辨率帶寬達(dá)10Hz；國際領(lǐng)先的小于1dB的全幅度精度；-148dBm的顯示平均噪聲電平，可以滿足絕大部分射頻用戶的測試需求。[!--empirenews.page--]

來自業(yè)內(nèi)人士的聲音
  在北京會場全天精彩的演講結(jié)束之后，隆重的“2009 Top-10 DC/DC”電源產(chǎn)品獎頒獎典禮為第八屆電源技術(shù)專題研討會暨展示會畫上了完美的句點(diǎn)。

“Top-10 DC/DC”電源產(chǎn)品獎的評選標(biāo)準(zhǔn)主要聚焦在技術(shù)或應(yīng)用領(lǐng)域所取得的顯著進(jìn)步、設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性，并且在性價比等方面均比較領(lǐng)先的產(chǎn)品。該獎項(xiàng)設(shè)立以來，深得業(yè)界的廣泛認(rèn)可和好評。2009年，經(jīng)過專家評審組嚴(yán)格的評選流程，包括通用型DC/DC轉(zhuǎn)換器ADP2108在內(nèi)的10款產(chǎn)品獲此殊榮。ADI公司電源管理產(chǎn)品副總裁Peter Henry等各獲獎公司代表出席了此次頒獎典禮。

圖 “Top-10 DC/DC”頒獎典禮

Henry先生在接受采訪時表示：“ADI ADP2108獲得此項(xiàng)殊榮，是對我們在電源管理領(lǐng)域所取得成績的肯定，同時也將進(jìn)一步激勵我們在這一領(lǐng)域繼續(xù)創(chuàng)新。作為高性能信號處理解決方案的專家，我們將繼續(xù)致力于開發(fā)節(jié)能低耗的電源管理產(chǎn)品，為解決當(dāng)前的能耗問題提供有效的技術(shù)支持和更新的解決方案，并促進(jìn)行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展?！?/p>

ADI ADP2108是一款可優(yōu)化電池供電便攜式設(shè)備電池能效的新型3MHz、600mA降壓型 DC-DC轉(zhuǎn)換器。其1mm×1.5mm×0.6mm 的晶圓級芯片級封裝提供超低剖面尺寸，適合對電路板空間，特別是高度有嚴(yán)格限制的便攜式設(shè)備，如手機(jī)等；另一種3mm×1mm TSOT-23封裝則便于PCB的裝配。

ADP2108在尺寸和效率方面的顯著優(yōu)勢吸引了評審組的關(guān)注，使其在眾多候選產(chǎn)品中脫穎而出。Peter Henry表示：“對于便攜產(chǎn)品，更長的電池使用時間是最關(guān)鍵的，在使用大容量電池和采用高效率的電路設(shè)計(jì)兩種方式中，大家無疑會選擇第二種。而ADP2108就可有效優(yōu)化電池供電便攜式設(shè)備的電池能效，其優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念不僅不會增加電池容量，還能為設(shè)計(jì)人員提供更多的靈活性，以滿足嚴(yán)格的系統(tǒng)功耗要求。另一方面，ADP2108的尺寸優(yōu)勢不局限于芯片自身的小巧，還能顯著縮小系統(tǒng)尺寸。電路中存在大量的無源元件，這款產(chǎn)品具有很高的集成度，能使一般電源管理方案所需的100余個器件降至約60個，已經(jīng)被日本和中國的數(shù)碼相機(jī)廠商廣泛采用?！?/p>

iSuppli公司的最新預(yù)測顯示，未來五年數(shù)字電源市場的年復(fù)合增長率（CAGR）為45.3%。本屆電源技術(shù)專題研討會上，包括上海愛立信電子有限公司等一些廠商介紹了最新的數(shù)字電源技術(shù)。Peter Henry認(rèn)為，對于用戶，他們并不關(guān)注是采用數(shù)字電源還是模擬電源，他們最看重的是設(shè)計(jì)的尺寸和效率。和傳統(tǒng)的模擬電源相比，數(shù)字電源具有可編程能力，能靈活的在整個電壓范圍內(nèi)提供高效率。例如，ADI公司最新推出的ADP1043數(shù)字PWM電源控制與管理器件為設(shè)計(jì)工程師提供高度集成的電路架構(gòu)和靈活性，利用直觀的GUI可以在幾分鐘內(nèi)配置系統(tǒng)電源參數(shù)。即使是編程經(jīng)驗(yàn)較少的電源工程師也可以利用GUI監(jiān)控并快速調(diào)整電源功能。在進(jìn)行終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，采用ADP1043可幫助系統(tǒng)集成人員優(yōu)化電源能量效率，縮短設(shè)計(jì)周期時間，實(shí)現(xiàn)智能的電源管理系統(tǒng)。

Peter Henry樂觀的表示，雖然目前數(shù)字電源增長最快的領(lǐng)域集中在高端服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信和電信等應(yīng)用，針對便攜應(yīng)用的數(shù)字電源產(chǎn)品仍是鳳毛麟角，但是未來幾年，隨著人們更加了解數(shù)字電源的優(yōu)勢，這種情況也會大有改觀。

   ADI提供的廣泛的電源管理方案覆蓋了消費(fèi)類電子、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)與儀器儀表，以及通信基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用領(lǐng)域。在被問到2010年電源管理技術(shù)的發(fā)展方向時，Peter Henry表示“高性能和高效率一直是電源管理產(chǎn)品所追求的。很高興看到這么多中國工程師通過這次研討會對ADI的電源管理解決方案有了進(jìn)一步的了解，明年ADI還將推出更多滿足更新市場需求的產(chǎn)品。在本屆電源技術(shù)專題研討會暨展示會上，工程師不但了解到最新的產(chǎn)品、最前沿的技術(shù)，也借此機(jī)會與電源廠商就關(guān)心的技術(shù)趨勢和設(shè)計(jì)中遇到的問題進(jìn)行了深入的探討。我們衷心希望電源技術(shù)專題研討會暨展示會成為工程師們首選的電源技術(shù)交流平臺?！?