绿色节能闪耀IIC

    消费电子设备中的电源管理日益加强

    在消费电子产品中，传统的节电反映在两个方面，一方面是单位功能的功耗下降，即受电设备本身的节能；其次是电源利用率的提高，反映在电源转换效率的提高。但经过技术的多年发展，这两方面的潜能都接近极限，任何进一步的发展都显得举步维艰。在这种背景下，新的概念出现了，即通过强化电源的管理来进一步节省能源。

    在本届IIC上，中国本土半导体制造商——圣邦微电子推出了首款独立7通道高效率的DC/DC电源管理单元SGM2100。该产品瞄准的目标应用范围很广，包括数码相机、GPS和智能手机等，集成了升压DC/DC、降压DC/DC、负压DC/DC、背光驱动和LCD偏置电压电路。“目前，国际上最权威的模拟半导体厂商推出的电源管理芯片的独立通道数量最高的是6路，而我们成功实现了独立的7通道，这样，除了能够覆盖传统的显示、背光、微处理器、各种接口等所需的各种电压外，还能满足目前内核处理器所需的最低电压”，圣邦微电子公司总裁张世龙博士介绍说，“自从我们推出这款芯片后，我们的技术高度提高了许多，带来的是市场营销压力的大大减轻”。

    凌力尔特公司也在本届IIC上最新推出最大限度延长工作时间并减少热量的USB电源管理器LTC3566。该器件集成有一个开关电源通道(PowerPath)管理器、一个独立电池充电器、一个 1A 高效率同步降压-升压型稳压器、一个理想二极管和控制器以及一个始终保持接通的 LDO，见图1。所有这些组件都在一个紧凑、扁平的 4mm x 4mm QFN 封装中。内置的同步降压-升压型稳压器可以连续提供高达 1A 的电流，非常适用于在整个锂离子电池电压范围内 (低至 2.75V 输入) 以高效率调节 3.3V 输出电压。

    该器件采用的突发模式工作以仅为 20uA (停机时 < 1uA) 的静态电流优化了轻负载时的效率。稳压器的内部低 RDS(ON) 开关实现了高达 94% 的效率，大大延长了电池工作时间。该器件无缝地管理交流适配器或 USB 端口和锂离子电池等多个输入源之间的电源通道，同时优先向系统负载供电。另外，其“即时接通”工作确保向系统负载供电，甚至在电池没电时也一样。就快速充电而言，该器件的开关输入级几乎可以将自 USB 端口获得的 2.5W 功率全部转换为充电电流，从而利用限制到 500mA 的 USB 电源实现高达 700mA 的电流。另外，该器件内涵精密电池跟踪自适应控制技术，无需外部微处理器，实现了电池充电的自管理。

    利用新技术进一步提升LED背光能量效率

    立迪思科技有限公司在本届展会上除了丰富的电源管理系列芯片外，还最新推出了一种全新的节能解决方案-无开关噪音、超高效的四通道白光LED驱动器，以及具备智能的电流调节器。该解决方案中包括一个庞大的驱动器家族，分别是LDS8845和LDS8846，LDS8860， LDS8869，LDS8866等。

    “目前，在新一代的采用低VF的白光LED和低成本的TFT-LCD的便携式产品中，显示所消耗的功耗占据主要部分，而其中显示本身的功耗并不高，大约20左右，而绝大部分功耗都是消耗于背光。我们创新的重点瞄准的就是这一块”，立迪思科技有限公司的应用工程师汪黎介绍说，“我们采用了自有专利技术，利用电荷泵升压，通过将电荷泵电压尽量与驱动电压一致，从而实现最佳的效率，该系列可为便携式电子产品提供最低功耗，效率高达98%，使电池的续航时间提升高达75%左右”。

    在LDS8845和LDS8846中，采用了通道间匹配，省去了传统驱动器中的双模和三模电荷泵升压变换，进而省去了两只陶瓷电容，不仅降低了成本，还减小了占位面积。通过特殊处理，使各段的LED精度提高了7.5%，通道间的匹配提高了3%。“必须注意这个数字是在效率已经很高的基础上实现的，它不是一个小数字”，汪黎表示。这两款芯片都将在今年2季度开始供货。

    在高效率的电流型调节器中，核心是采用了一项专利技术PowerLite。该产品采用了自适应的分段电荷泵升压概念，在不同段中电荷泵采用不同的升压倍率，通常的电荷泵的倍率是1、1.5和2倍，这里在不增加外围电容的条件下，增用了1.33倍率，使电荷泵升压模式增加到4种，电压更接近驱动电压，从而使效率进一步改进了11%。通过采用1.33倍率，与常规产品相比，工作在1x模式的时间延长了1小时58分钟。可使通话时间延长了54分钟。

    而另一家著名的模拟器件半导体公司Microsemi，也推出了公司创新性的背光节能产品-DAZL系列混合信号高电压LED驱动器，专门用来驱动LCD显示屏背光照明的RGB和白色LED串。

    该系列产品的主要特点是色彩非常丰富，对比度高，采用了先进的电源管理，先进的颜色和亮度一致性控制，以及灵活的连接方式。另外，还具有可编程能力以及良好的可升级性。

    “常规的显示对比度为3000:1和5000:1，而我们的DAZL产品可以对应达到15000:1和30000:1”，Microsemi公司的副总裁Madhu Rayabhari介绍说。

    该产品的核心技术包括几个方面。首先，对RGB不同色彩的输出电压进行自适应控制。在某种颜色比重很小时，根据监测结果，适度调整其输出电压，降低相应的功耗。其次是电路中能够分别控制每个PWM电路。通过独立控制，自动调节LED串间的电流失配，从而实现更精确地颜色和亮度的一致性。还有一项重要技术是不同颜色的任意驱动组合，这意味着可以将一种色彩的LED串中的一部分接入到另一种色彩的LED串中。如既可以是4R-4G-4B，也可以是3R-6G-3B的驱动组合。“通过上述的技术创新，可以将传统TV的220W功耗降低至90-100W”，Rayabhari说。

[!--empirenews.page--]

    传统电源技术更加精益求精

    对于一些传统的电源解决方案提供商，如安森美，飞兆半导体等，也都在不断地将新技术应用于其新产品上。这些传统公司借助于雄厚的实力，所采取的重要手段就之一就是细分应用和市场，丰富产品链。

    在这届IIC上，安森美展出了丰富的产品家族，其应用领域覆盖到了LCD和LED显示，消费电子，计算机，充电器等，可以说基本覆盖了黑点和白电中的所有应用。其中包括将逆变器和标准直流输出集成到一起的LCD TV集成电源，该电源内容丰富，具有待机关闭功能，辅助待机功能，背光电源，LCD TV主板，信号处理和音频用电源等。通过高度集成，减少发热，实现更高的能效。另外还包括多款GreenPoint产品。

    飞兆半导体在本届展会上也带来了一系列节能产品。包括由FDMF6700、FDMF8700、FDMF8704、FDMF8704v、FDMF8705等组成的FET加驱动器多芯片模块集。通过将FET和驱动器等多芯片整合到一起的高集成度，使得平均功耗可以降低将近15%左右(相对于没有分离解决方案)。此外，集成度的提高还减少了外围器件的数量，节约了占位空间，简化PCB的设计。

    此外，为了满足1W待机标准，飞兆半导体还推出了采用零电压开关(ZVS)技术的FSFR2100，利用该技术，在处理数百瓦的的功率时，无需散热器，与传统的开关转换器比较，效率提到了10%以上。该器件的一个显著特点是，具有比传统开关低得多的开关噪声，并采用了间歇工作模式，特别适合1W以下待机功耗的各种应用。