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筆者按：和摩托羅拉天津研究院院長(zhǎng)劉建勇博士聊起第六屆便攜產(chǎn)品設(shè)計(jì)與電源管理技術(shù)研討會(huì)時(shí)，關(guān)于會(huì)議的名字，劉博士很有些想法，他饒有興味的說：“別看產(chǎn)品設(shè)計(jì)與電源貌似是兩件事兒，合在一起看主題有點(diǎn)特別，但實(shí)則取得非常好，細(xì)細(xì)想來，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期就必須把電源管理考慮進(jìn)去，就像考慮設(shè)計(jì)成本一樣。將電源管理融入便攜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的血液，這是一種設(shè)計(jì)思路的轉(zhuǎn)變。”下面就和大家一起分享一下第六屆便攜產(chǎn)品設(shè)計(jì)與電源管理技術(shù)研討會(huì)上呈現(xiàn)的最新電源管理技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。 E-book電源設(shè)計(jì)策略 電子書無疑是目前便攜電子市場(chǎng)最熱門的應(yīng)用，那么電子書的最大競(jìng)爭(zhēng)力和賣點(diǎn)是什么呢？電子書的電源設(shè)計(jì)應(yīng)該注意什么？電子書的屏幕如何實(shí)現(xiàn)與眾不同呢？怎樣實(shí)現(xiàn)電子書的超長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間呢？TI半導(dǎo)體事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展工程師王軼就這些大家所關(guān)注的問題一一進(jìn)行了分析探討。 王軼指出，E-book與其它電子產(chǎn)品的不同之處在于具有一個(gè)特殊的屏，在電子書斷電之后仍可顯示圖像，電子書最重要的就是屏。目前電子書的屏幕技術(shù)比較單一，要實(shí)現(xiàn)與其他廠商的差異化就必須保證電子書有很長(zhǎng)的壽命，不會(huì)因時(shí)間久而老化。同時(shí)，產(chǎn)品的優(yōu)劣還可以通過液晶屏翻頁顯示的快慢來檢驗(yàn)。在談到，E- book超長(zhǎng)待機(jī)的設(shè)計(jì)考慮時(shí)，王軼指出，TI E-reader最大的賣點(diǎn)是超長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，最長(zhǎng)可達(dá)三個(gè)月。 關(guān)于鋰電池的電池管理，王軼則表示，鋰電池很好用，但是也會(huì)有危險(xiǎn)，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的爆炸。對(duì)與鋰電池的電池管理來說有幾個(gè)基于安全的考慮。第一，充電最佳溫度是 0～45℃，必須把溫度考慮到充電管理里面去。第二，充電時(shí)間，充電截止不可能說一點(diǎn)電都充不進(jìn)去，所以需要注意什么時(shí)候要待機(jī)，一般充電是在二分之一的時(shí)候就把它關(guān)掉。就充電過程來說，首先是電池電壓，如下圖所示，藍(lán)色的是電壓，紅色的是電流，如果電池介于2和3之間，這個(gè)時(shí)候需要注意。這叫充電交流，慢慢給它充電，之后電壓會(huì)不斷地提高，等降到一定程度的時(shí)候，說明充電可以截止了。還有就是28定律，在充電的時(shí)候，只用20%～30%的時(shí)間就能把電池 80%的充滿。 
新一代OptiMOS滿足高效低耗需求 更高效地使用能源，也就是說消耗更少的電能，是確保未來能源安全的最有效的途徑，英飛凌一直致力于為工業(yè)、電信、消費(fèi)類電子設(shè)備和家電等領(lǐng)域的產(chǎn)品提供高效的MOSFET解決方案。英飛凌資深應(yīng)用工程師張家瑞重點(diǎn)介紹了其新一代OptiMOS產(chǎn)品及解決方案。通過采用OptiMOS器件，便攜產(chǎn)品電源設(shè)計(jì)人員將能夠減少產(chǎn)品的用電量，降低其熱負(fù)載，甚至縮小其尺寸。 張家瑞指出，英飛凌的新一代OptiMOS是一次全面的效率提升。原先舊的產(chǎn)品切換比率高了以后，效率減少的幅度很大，但是對(duì)于新一代OptiMOS來說，效率減少的幅度很小，對(duì)于一些要求高功率，高切換率的器件OptiMOS是一個(gè)非常理想的選擇。 在談到英飛凌MOSFET產(chǎn)品新的發(fā)展方向時(shí)，張家瑞表示，以英飛凌25V OptiMOS產(chǎn)品為例，就需要仰仗一些新的封裝方式來進(jìn)行產(chǎn)品拓展。25V OptiMOS分立式器件采用三種封裝形式：SuperSO8、CanPAK和超小的S3O8封裝。S3O8封裝尺寸僅為3.3×3.3mm。若采用 S3O8封裝，一個(gè)六相轉(zhuǎn)換器的外形尺寸僅為1,120mm2，比另外兩種封裝分別縮小45%至55%。
相對(duì)于采用低導(dǎo)通電阻溝槽技術(shù)和超低柵極電荷橫向MOSFET概念的器件，25V OptiMOS器件在能效優(yōu)值方面表現(xiàn)更為出色。在導(dǎo)通電阻相同的情況下，全新的OptiMOS 25V器件的柵極電荷，比采用最接近的溝槽工藝制造的器件低35%，而其輸出電荷比最佳的橫向MOSFET器件低一半。 電源管理——便攜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功要素 在進(jìn)行便攜式產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，成功的關(guān)鍵要素有哪些呢？效率首當(dāng)其沖。對(duì)于便攜式產(chǎn)品來說，效率是非常關(guān)鍵的。你能提供越高的轉(zhuǎn)換效率就可以讓電池工作得時(shí)間越久，也可以滿足綠色能源設(shè)計(jì)。第二，所謂便攜必須要易于攜帶，產(chǎn)品要做得很小，從IC角度也要用很少的封裝來提供更小的能量。這個(gè)跟高效是分開的。要用很小的封裝，集成更多的功能。外圍元器件用得越少越好，芯片高度集成，也不需要用很多的電桿、電路。小巧非常重要。第三，安全，這一點(diǎn)無論是消費(fèi)類電子，還是其他類電子，安全是很重要的。貨溫保護(hù)、反壓都是不可少的。第四，要易于使用和設(shè)計(jì)。易于設(shè)計(jì)，我的元器件要非常少，非常簡(jiǎn)單。這四個(gè)是便攜式產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。 AATI現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程部經(jīng)理毛錚再提出以上四大要素時(shí)將效率放在了考慮的第一位。能源轉(zhuǎn)換效率的提升，得益于優(yōu)秀的電源管理設(shè)計(jì)。毛錚和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)百名專業(yè)聽眾一起分享了AATI在電源管理上的最新技術(shù)和產(chǎn)品。此外，AATI過壓保護(hù)和動(dòng)態(tài)充電管理，以及接口保護(hù)解決方案也激起了現(xiàn)場(chǎng)聽眾濃厚的興趣。
作者：溫南蘭 |
