电源管理数字化成本降低,带来消费类市场活跃
摘要: 数字电源因成本障碍而只能局限在高端PC、服务器和数据通信设备等应用市场的现状将在2010年被Exar公司推出的PowerXR 系列系统级数字电源解决方案打破。PowerXR系列数字PWM控制器是新一代的数字电源管理产品。
数字电源因成本障碍而只能局限在高端PC、服务器和数据通信设备等应用市场的现状将在2010年被Exar公司推出的PowerXR 系列系统级数字电源解决方案打破。PowerXR系列数字PWM控制器是新一代的数字电源管理产品。在业界,它首次使得可编程数字电源与模拟电源的成本相当,从而彻底消除了消费电子制造商极为敏感的成本障碍。与此同时,基于它实现的数字电源不仅很多性能都远远超过了模拟电源(包括纹波、宽温性能偏差、尺寸和功率密度),瞬态响应性能与模拟电源相当,而且还可为客户免费提供许多额外的电源管理功能。
最重要的是,PowerXR系列产品能将电源开发时间从数周减少至数小时,从而可实现模拟电源在产品上市时间方面无法比拟的显著优势。不仅如此,当设计方案实时变更时,可轻松实现重新配置。而且不仅允许在设计过程中修改,即使电源已经部署到使用现场,客户仍可针对不断变化的需求进行实时的电源系统调整,从而可极大地减小工程风险。现在,消费电子领域的客户需要回答的问题已经不再是“为什么我要用数字电源”,而是“为什么我不用这么好的东西?”
PowerXR系列目前已推出两款芯片,分别为每通道5A的数字PWM控制器XRP7704和每通道16A的数字PWM控制器XRP7740(4通道完全独立的数字PWM以及1通道待机LDO)。这两款芯片既具数字电路管理和控制的低成本和灵活性,又具有模拟开关电源的卓越性能。它们的问世不仅是数字电源进入消费电子市场的里程碑,而且吹响了最终全面取代模拟电源的进军号。但这是一个长期的过程,目前模拟电源市场仍在以5%的速度增长,预计到2013年其市场规模还将增长到60亿美元。数字电源市场的增长速度将明显高于模拟电源,预计它将从2008年的1亿多美元增长到2013年的8亿多美元。
我相信有一天模拟电源会基本淡出市场,但可能不会完全消失,就如同我们看到的那样:线性稳压电源过去约占70-80%的市场,今天仍然每年增长5%,但总的市场份额已掉到15%左右。今天85%的电源市场已被PWM开关电源所占据,其中15%的模拟PWM开关电源市场又将很快被数字电源所取代,因为数字电源既具备模拟电源的一切优点,又提供很多的数字管理特性,且配置很容易改变。
XRP7704和XRP7740是两款首次将高性能模拟技术与先进、高速的专利数字控制电路结合起来的5通道系统电源芯片,这两款产品通过数字电源的可配置性,经济划算地实现了电源解决方案。Exar还提供一个易于使用的开发工具Digital Power Studio,它能实现复杂的上电、下电时序控制和电源系统的配置。当然,理论上模拟电源也可以实现这些功能,但是实现成本高昂。目前市场的前期接受程度让我们相当受鼓舞。
PowerXR系列芯片是开创性的设计,它采用了标准的CMOS工艺、独特的硬件编码状态机架构和专用的IP,这使得我们可以用一块芯片实现以前13颗芯片才具备的功能。与竞争对手相比,它的裸片面积要小一半多,这使得它的封装尺寸、功耗和功率密度都要优于竞争对手。与典型的基于模拟PWM控制器的4通道输出模拟开关电源相比,基于PowerXR系列芯片实现的4通道输出数字电源的外围元件可减少80%。
Primarion和Zilker Labs开发的数字电源芯片通常是单输出产品,主要针对负载非常大(电流瞬变达到100A/微秒或500A/微秒)的核心电源市场,如服务器、PC或数据通信设备的处理器用电源。PowerXR系列芯片则主要针对16A工作电流以下的多电压外设和控制器/嵌入式处理器应用,如大多数控制器需要5个电压,现在你可以用一个芯片来实现。
要求大电流的核心电源市场其实并不大,只有1.5亿美元,但有10家第一流的电源管理公司在争抢。我们主打的是处理器周边的外设和控制器电源市场,该市场有10亿美元之大。目前在消费电子市场上,基本上没有竞争对手在提供数字电源解决方案。因此我们进入的是一个大得多的市场,而且竞争对手很少。
我们基本上支持所有的处理器,除了Intel和AMD的处理器,因为我们现在还没有支持Intel VID接口的产品。唯一的例外是,我们支持嵌入式Atom多媒体处理器,不支持针对笔记本电脑的Atom处理器。我们计划2010年推出支持Intel处理器的PowerXR系列芯片。
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