對(duì)于電子產(chǎn)品而言，電源是其生命力的重要保障。沒(méi)有電源，電子產(chǎn)品無(wú)法正常運(yùn)行。而高效地電源管理，則使得電子產(chǎn)品的性能更加突出，這也正是電源管理芯片的價(jià)值所在。
隨著可穿戴產(chǎn)品、智能產(chǎn)品、中小家電等各種電器產(chǎn)品的發(fā)展需求，對(duì)電源管理IC提出了更高的要求。針對(duì)更高的應(yīng)用需求，電源管理IC技術(shù)將有怎樣的發(fā)展。對(duì)此，記者采訪了意法半導(dǎo)體大中華與南亞區(qū)工業(yè)及功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品部市場(chǎng)應(yīng)用總監(jiān)David Lucchetti。David Lucchetti重點(diǎn)圍繞三個(gè)方面進(jìn)行了分享：新型接口技術(shù)、快速充電、智能化管理。
新型接口技術(shù)：USB Type-C實(shí)現(xiàn)雙向傳輸
老款USB充電的應(yīng)用主要集中在手機(jī)上，而且由于USB接口上下不一致，幾乎無(wú)法一次插準(zhǔn)。此外，USB協(xié)議接口只能是5V、500mA的電流能力，且功率只能單向傳輸。隨著，越來(lái)越多的設(shè)備有USB接口的需求，新型標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，完全克服了傳統(tǒng)USB充電的局限性。
David Lucchetti指出，USB Type-C具有以下特點(diǎn)：1.最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到10Gbit/秒，也是USB 3.1的標(biāo)準(zhǔn)；2.支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能；3.配備Type-C連接器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格連接線可通過(guò)3A電流，同時(shí)還支持超出現(xiàn)有USB供電能力的“USB PD”，可以提供最大100W 的電力。
USB Type-C端口有USB3.1這里和3.0兩種，USB3.1的傳輸速度更快。新接口技術(shù)的功率傳輸是雙向的，可以擁有兩種發(fā)送功率方式。用戶不僅可以用筆記本為移動(dòng)設(shè)備充電，也可以利用其它設(shè)備或移動(dòng)電源為筆記本充電。即：之前被充電設(shè)備也可以作為可充電設(shè)備。此外，USB-TypeC具備后向兼容，USB-TypeC可以與舊版的USB標(biāo)準(zhǔn)兼容，但用戶需要額外購(gòu)買適配器才能完成兼容。
“USB Type-C總共有5種協(xié)議，之前的協(xié)議是5V、2A、10W左右，最主要應(yīng)用在手持設(shè)備。再大一點(diǎn)功率的有5V、2A或者12V、1.5A，可以到18W。如果大功率36W，Pad以及Tablet或其他設(shè)備都可以采用這樣的USB Type-C協(xié)議。針對(duì)大功率，已經(jīng)可以達(dá)到60W的功率范圍。對(duì)于協(xié)議5來(lái)說(shuō)，可以達(dá)到100W、20V、5A這樣的范圍。” David Lucchetti表示。
據(jù)了解，在電源管理IC上，目前意法半導(dǎo)體采用Combo芯片，集成(PFC+LLC)于一體STCMB1，另外加DC-DC，還有其USB3.0接口技術(shù)。
業(yè)界預(yù)計(jì)，配備USB Type-C技術(shù)USB3.0\3.1接口的設(shè)備將達(dá)到21億臺(tái)。2016年之后，將有12%的手機(jī)終端會(huì)用到像這樣的Type-C的接口。
快速充電方案：10分鐘充40%的電量
隨著用電設(shè)備越來(lái)越多，手機(jī)及其他用電設(shè)備擁有更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間，則顯得十分必要。
針對(duì)于高通Quick Charge的標(biāo)準(zhǔn)，最初是10分鐘充10%的電，后來(lái)2.0標(biāo)準(zhǔn)是在10分鐘充30%左右的電量，現(xiàn)在基本上高通3.0是10分鐘充40%的電量。高通3.0的協(xié)議，可以節(jié)約充電時(shí)間進(jìn)行快速充電。
對(duì)應(yīng)的是高通Quick Charge3.0協(xié)議，David Lucchetti指出，意法半導(dǎo)體推出STQC30快速的充電方案。STQC30元器件外圍組件少、功能全、封裝小、集成泄放電阻，可設(shè)置電流分布，低待機(jī)功耗，自適應(yīng)過(guò)壓保護(hù)，Vcc電壓范圍擴(kuò)大(支持小于3V的工作電壓)。
智能化管理：技術(shù)方案和材料工藝上實(shí)現(xiàn)
智能化管理是電源管理IC的另一個(gè)新動(dòng)向，主要通過(guò)智能開(kāi)關(guān)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。其智能開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的途徑有兩個(gè)：一個(gè)是技術(shù)上有智能技術(shù)方案，有智能的核;另一個(gè)是從材料、半導(dǎo)體工藝技術(shù)上，讓產(chǎn)品智能。
目前，從數(shù)據(jù)通信/電信服務(wù)器的小規(guī)模市場(chǎng)到消費(fèi)電子的大規(guī)模市場(chǎng)，電源呈現(xiàn)數(shù)字化趨勢(shì)。
對(duì)于大功率工業(yè)電源而言，其廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心處理器以及工業(yè)大功率電源方面，這就是數(shù)字電源Smart Power Supply。在數(shù)字電源方面，據(jù)David Lucchetti介紹，目前智能電的解決方案表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是有數(shù)字化的核做處理，加上主要控制的元器件，產(chǎn)生集成的方案。二是設(shè)計(jì)、應(yīng)用時(shí)有交互的設(shè)計(jì)GUI界面，可以縮短Time to market設(shè)計(jì)時(shí)間、設(shè)計(jì)周期，使得方案更快速地響應(yīng)這個(gè)市場(chǎng)需求。
對(duì)于小功率電源而言，主要針對(duì)消費(fèi)類電子的解決方案。其解決方案是，通過(guò)半導(dǎo)體工藝，對(duì)于隔離的產(chǎn)品會(huì)有磁隔離技術(shù);還有線性Linear的處理器等等，這也是智能的表現(xiàn)之一。
智能電源重點(diǎn)集中在照明上，據(jù)悉，當(dāng)前ST擁有STLUX平臺(tái)，在LED的應(yīng)用、HID應(yīng)用、熒光燈的應(yīng)用都可以采用，具有PWM的調(diào)光功能，0-10V或Triac可控硅的調(diào)光都可以實(shí)現(xiàn)。STLUX平臺(tái)的智能表現(xiàn)在，里面有一個(gè)STM8的核，這個(gè)數(shù)字核讓設(shè)計(jì)可以有更好的靈活度和快速的響應(yīng)度。如果是模擬方案，工程師則需要重新做個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或重新做一些設(shè)計(jì)。而數(shù)字方案，由于有Graphic user interface的交互，工程師對(duì)硬件不需要做大的改動(dòng)，只需要做軟件的調(diào)整就可以獲得很好的方式實(shí)踐，迅速完成新的數(shù)字方案設(shè)計(jì)。
在照明的智能的表現(xiàn)上，更加地滿足了人文方面的需求，比如對(duì)燈的調(diào)光、調(diào)光的感受、對(duì)燈具的多路控制、多路的調(diào)光控制等等。同時(shí)，還將智能變得更加便利，例如通過(guò)電力載波還可以對(duì)路燈做一些控制。因此，這種智能照明不僅僅在民用上，也可以應(yīng)用在商用和工業(yè)類照明上。