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应该好好问问自己 谁在真正负责你的电源管理?

作者:时间:2014-01-15来源:网络收藏

如今,复杂系统都会用到各式各样的半导体技术。从最深亚纳米处理器(deepest sub nanometer processors)到模拟I/O,我们随处可见这样的需求,即在同一个封装内实现针对多个电压的,诸如1.0V、1.2V、1.5V、1.8V、2.2V、2.5V、2.8V、3.0V、3.3V等。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/226943.htm

现在,许多公司提供数千种芯片来满足这些需求。数据手册、工艺设计套件(PDK)和应用笔记使实现变得更加容易。如果你的批量足够大的话,芯片公司的应用工程师会很乐意帮你做设计工作。舒舒服服地坐下来、看看网上视频、在Facebook上与朋友聊聊天,然后等着电子邮件将设计电路发送过来。虽然并没有说的这么简单,但实话讲,市场上确有大量免费资源可以提供帮助。

几十年前,刚从学校毕业的工程师都会被分配到电源小组,这是系统中最无聊最没挑战性的工作,也是最不需要什么经验就能上手的工作。现在还是这样吗?

不太可能了。不过你真的应该问问自己,谁在真正负责你的。是你自己还是你的供应商?谁真正理解你的需求?更重要的是,在你已实现的解决方案?你的7A 1.2V解决方案对于2.9A要求来说是不是过度了?可以用更低成本的LDO代替那种开关型器件吗?

“瞧,这得感谢半导体公司的应用工程师先生。用你所有高利润芯片来设计我系统,这在我的应用中肯定非常好使。”

电源管理不只是开发出工作起来不发热且节能的解决方案,还关乎管理成本。如果利用目前市场上充斥的大量15和20美分芯片,从经济成本方面看,会很容易认为你的设计是可行的。但确实是这样吗?

经济成本管理与电源管理不可避免地交织在一起。电源管理解决方案往往跨越数代产品。这是将成本从系统中刨出来。以获得更多长期利润最合理的地方。但基于某些理由,这也是最可能被忽视的地方。图1显示了典型消费应用中的电源管理架构图:

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图1:典型消费应用中的电源架构图。

根据总批量大小,低端系统的材料清单成本范围从1美元到1.5美元,高端的也许要到2美元。然而,将这7颗芯片集成进所谓的iASIC?(集成了现有功能但不需要创建新IP的芯片)或集成式ASIC可以实现成本低得多的单芯片解决方案,同时还能保持原始设计的所有目标节能效果。iASIC很容易实现,并且开发时间短(如图2所示)。

应该好好问问自己 谁在真正负责你的电源管理?

图2:JVD公司定义的iASIC单芯片解决方案架构。

满足上述要求的iASIC成本在每片0.6美元左右。

另外一个例子可以用工业电源应用来描述。原始设计使用5个控制器和10个功率MOSFET,如图3所示。

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图3:典型工业应用中的电源管理架构图。

材料清单成本很高,即使在大批量时也很高。通过精心挑选,将6个MOSFET和5个控制器(见图4中用红线框出来的区域)集成进iASIC设计,器件数量可以从15个减少到5个,iASIC的成本接近1.5美元。

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图4:JVD公司设计的典型工业应用iASIC电源管理方案。电源管理中功耗和财务一样重要。致力于节省能量和功耗需要与节省资金协调考虑。图5清楚地显示了使用iASIC一体化带来的财务经济好处。这些数字是典型值,包括了iASIC开发及投产所需的所有非重复工程(NRE)和加工成本的摊销。垂直刻度是iASIC估计生命期内的总数量,水平轴是集成进iASIC的元件的大致成本。在这张图上你的应用处于什么位置呢?


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关键词: 电源管理
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