电源与电源管理技术发展趋势访谈录
全球的节能需求和电子设备必须遵守的强制性能效规范要求，以及便携装置小型化多功能趋势是电源与电源管理技术发展的推动力。提高电源效率、降低待机功耗、高功率密度、高可靠性、高集成度和低成本是电源与电源管理技术的发展趋势。
为了向读者介绍最新的电源与电源管理技术，本刊采访了一些公司负责人，他们就电源与电源管理技术的发展趋势、新产品/新技术及其应用、典型解决方案等发表了独特见解。下面是访谈录。
————————————————————————————
Sales VP of Zetex Asia Echo Li
过去几年里，电子应用装置充斥着我们生活的方方面面。许多是可见的，例如无处不在的移动装置(如照相机、手机和PDA)，但即使是较成熟的产品领域(如家用电器和汽车)也在悄然发生着变化。此类发展彻底改变了我们的生活方式；而且在可预见的未来里必将继续加快变革的步伐。实现这一切的基础在于电子设备已由原来的静止独立系统发展为便携式综合系统，这些高要求、结构紧凑、功能丰富的产品可满足我们随时随地的各种需求。对功率的要求也随之增长，使得电源与电源管理的技术趋势朝着更高的功率效率与功率密度的方向发展。电源系统结构也不得不随之改变，随着不断增加的对控制何时、如何输送电能的复杂要求，需要近乎无传输损耗的传感技术与反馈电路。同时，通过使用运行时钟频率日益增加的微控器使得这些新产品成为可能，这些微控器运行于较低电压馈送但却要求较高电流。而从始至终最终用户的成本期望必须得到满足。因此总体技术趋势向电源设计者提出了一个令人生畏的挑战—如何同时满足所有这些需求？
答案其实很简单—您需要对动力系统设计做出整体分析，从系统的每一部分出发，权衡每一种优势，无论是动力系统构造和布局技术，或印刷电路板的类型与设计，直至对部件技术的选择：半导体、被动元件、变压器、电感器等。例如隔离式DC/DC转换器的布局变化。逆向变换器已被使用正向有源钳位布局技术的高电流变换器所替代，这是因为有源钳位重新获取的磁化能量可带来较高效率。此种方法要求对电源开关元件更为复杂的控制，但最终将带来更高的效率、增强的功率密度与更低的成本。同时在另一方面，开关MOSFET已替代Schottky二极管，将效率提升90%，这得归功于槽FET电导和开关损耗的减少，以及控制成本的下降。随着今后控制成本的进一步下降，这些更加复杂的技术将渗入成本限制更为严格的应用中，并很有可能造成强制出台限制炭排放的新的更严格立法。便携设备(如手机)如今使用铜电源通路层达至10层的多层配电板，不仅提供高密度电通路，而且通路的缜密定向与布局也改进了热力性能。同时，电池技术将继续朝着增加功率密度的方向发展，迫使电源电压与控制技术随之改变。电力半导体器件将继续减少它们的特定区域导通电阻，体积和发热量也将随之减少，因此可被放置入更小的组件。半导体自身也需要重新设计以降低热电阻，以便使用更高的功率密度与更大的开关电流。家用电器(如洗衣机)的通用电动机与皮带传动装置将被直接传动无刷直流电动机取而代之，以达到更有效的控制、更快的转速、改进的效率、降低的震动/噪音和改进的可靠性。为实现这样的变化，必须对电源与电源管理进行全面改造：利用新控制与电源部件的更为复杂的布局技术。在汽车领域，被广泛应用的电子应用装置将以更快的速度继续发展，这将体现在汽车的每一方面，所以这些都是出于燃料效率、安全以及控制方面的考虑。随着减少炭排放的立法的即将出台，动力系统设计的根本性改变将使新的方法、技术与材料成为必需。
Zetex重点开发适应这些潮流的独特新型半导体元件，包括双极晶体管、MOSFET、Schottky二极管、电流监控装置及低消散稳流器。这些元件被运用于多种不同应用装置中。
对于隔离式DC/DC转换器，Zetex高压晶体管及MOSFET作为启动开关发挥作用。具备SOT23外形的200伏P沟道提供有源钳位功能以重新获得主侧磁化能量。对于低功率共振转换器，Zetex高增益双极晶体管提供自振主侧开关，从而实现低电磁干扰(ＥＭＩ)下的极严密、极具成本效率的解决方案。对于更高电源的正向变换器，高电流双极晶体管的互补对偶提供电流缓冲，并输送达至8安培的脉冲至主次侧MOSFET栅，传播延迟仅为几纳秒，并且无需复杂控制以防止击穿和闭锁。Zetex LDO和电流监控装置(如电流输出ZXCT1009或电压输出ZXCT1051)为动态荷载调节时主侧和次侧反馈提供保护。
对于电池便携应用装置，ZXCT1010单向电流监控装置可用于测量充电与放电电流，适用于带短路保护的简单准确、又具成本效率的压力计。新一代低电压双极晶体管在小型热优化表面安装组件上实现了最低饱和电压，所产生的功率密度较以前增加了6倍。这些晶体管被用于小功率DC/DC转换器(如负荷开关)，并可作为传输晶体管用于移动电池充电电路，此处由于采用双极晶体管而无需一系列二极管以阻断反向电流，因此进一步提高了效能、节省了空间并降低了布局成本。ZHCS和ZLLS类的Schottky整流器将低正向压降与低方向漏电流相结合，以可接受的成本实现了低功率损耗和高效率。
对于直流无刷电动机驱动装置，Zetex ZXBM系列前极驱动IC与超低饱和电压晶体管相结合，为各种应用装置(如PC风扇调节器、汽车座椅鼓风机、家用电冰箱风扇、以及沉没式柴油机油泵)提供总体解决方案。
对于汽车，Zetex晶体管可用作主动巡航控制系统、HID头灯组的启动电路以及各种车灯、螺线管和启动器驱动装置的激光脉冲驱动器。
————————————————————————————
美国国家半导体亚太区电源管理产品市场总监 黄汉基
美国国家半导体预期电源管理技术将朝着以下三大方向发展：
评论