电源网2009电源管理IC年度总结

www.dianyuan.com 2009.11.14李静 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 -电源网2009 电源管理IC年度报告 http://www.dianyuan.com www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 目 录 题目 摘要 关键字 序言 一、从市场的发展趋势和应用方向分析 1、电源管理IC的市场和应用 2、国内外的电源管理IC的现状 3、对比国内外电源管理IC公司优劣势 二、从电源的基本电路分析电源管理IC的分类 1、电源的基本电路 2、电源管理功能分类 三、国内外部分电源管理IC典型企业产品及其重点应用 1、国外部分企业 2、国内部分知名企业 四、拓扑结构决定电源管理IC 的潜在应用方向 1、应用领域和拓扑结构分析 2、针对电源提出的 80 PLUS 标准 3、终端产品应用电源拓扑结构的具体分析 五、拓扑结构相对比较成熟的品牌企业的相关应用型号 六、对于本土电源管理IC的关注 七、优势代理:（国内外优秀的代理商） 结语 附录 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 电源网2009 电源管理IC年度总结 --浅析电源管理IC的发展给电源工程师们带来的影响 -电源网2009 电源管理IC年度报告 技术编辑：李静 顾问：李龙文 摘要：本文针对电源的核心器件-电源管理IC进行分析，从国内外电源管 理IC的市场现状、发展趋势、应用领域角度阐述电源管理IC对电源领域的影响， 让电源工程师了解并把握市场，正确的选择器件，快速的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 出最佳的电源解 决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 关键字： IC 电源管理IC 反激 有源箝位正激 半桥LLC谐振 全桥ZVS 序言 电源网始终关注电源产业链的发展，多年来关注电源市场态势，了解供求 关系，倾听国内电源原厂、研发机构和电源客户的心声。使电源网能够更深入 的了解电源这个行业！也能更近距离的把握电源领域的发展变化！我们将电源 行业信息进行整理分析，与电源研发企业工程师共享。 深处电源领域，使电源网对电源行业有了自己的认识。当前电源行业的发 展有两大基本方向，一方面，随着信息技术的日益发展，越来越多的可移动式、 便携式电子产品进入了我们的工作和生活中，与之适应的是效率较高的开关电 源。另一方面是线性电源，开关式产品完全取代线性产品是没有可能的，因为 有些不需要经常移动的大型电子产品考虑到成本问题，还是适合使用线性电源。 但总体来看，在快速便捷的消费类产品畅行的今天，开关电源应用领域比较符 合市场的潮流。因此可以看出电源未来的市场不是向大型化发展而是趋向高效 率、高功率密度、体积小模块化的方向发展。 这对电源的关键器件提出了挑战，本报告将会对电源的关键器件之一电源 管理IC充分的分析，阐述其对电源及电源工程师设计的重要性。从而充分说明 电源领域，关注电源管理IC的必要性。 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 一、从市场的发展趋势和应用方向分析 1、电源管理IC的市场和应用 电子产品对电源的要求使得工程师不得不对关键和核心的器件进行关注和 选择，电源管理IC的选择是重中之重。从某种意义看，市场对电源管理IC功能 和应用要求，就是对电源的要求，因为绝大数情况下，电源管理IC还是依附电 源整机存在的。随着环保与节能议题持续发酵，节能科技成为目前重要发展课 题之一，加之强调低耗电、省电的消费性电子产品日趋普及，电源管理IC正扮 演着不可或缺的关键性角色。当前电子产品对电源管理IC（电源）特点和技术 要求，是电源管理IC未来的应用和技术要求，同时又是对电源的市场把握。归 结如下： 第一，随着环保意识的增加，低能耗设计越来越受到厂商、消费者和各国 政府的关注，高能效电源设计正在成为影响电子系统设计的关键技术之一。 第二，电源设计周期加快、低待机功耗、高能效以及减小占位面积的要求 正在改变传统的电源设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，电源管理设计的创新势在必行，尤其是在某些 领域，例如计算应用，我们已看到电脑结合了计算、便携娱乐等功能，对电源 产品需求量继续增大。 因此针对不同细分市场IC厂商方案各有侧重。便携式产品和数字消费电子 等产品，计算机、通讯、电机、电器、照明、汽车电子等领域，对电源产品需 求量继续增大。需要的电源管理IC空间也越广阔。 图1 2009年上半年电源管理IC市场各应用领域增长率（来源：CSIA 2009，07） www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 图2 2009年上半年中国电源管理IC市场应用领域 2009年上半年分析的两组图更能看出，计算机类、消费类、网络通信类三 大领域仍然占中国电源管理IC市场近80%的市场份额， 其中网络通信类市场最 大，其市场份额都超过了30%。从发展速度来看， 往年发展速度最快的汽车电 子类的电源管理IC市场也出现了8.6%的下滑，而网络通信累电源管理IC市场虽 然也出现了一定降幅，但由于中国3G市场的带动，其市场仅出现3.8%的降幅， 是所有电源管理IC应用领域中降幅最小的领域。 2、国内外的电源管理IC的现状 据中国半导体行业协会分析： 目前的电源管理IC市场有八成以上是被IDM 厂商所占据，2009年上半年中国电源管理IC市场的竞争格局基本没有改变，仍 然是国外厂商占统治地位，未来几年，中国电源管理IC市场的竞争格局基本不 会有较大改变。 图3 2005－2009年上半年中国电源管理IC市场销售额规模及增长率 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 3、对比国内外电源管理IC公司优劣势 从趋势看，部分IDM厂开始执行Fab-lite策略寻求与代工的合作。 在代工 领域中，由于竞争加剧，高端代工与中、低端代工的距离拉大，只有能提供平 台化策略的，因此具有专门的模拟代工厂商，可以提供成熟的模拟 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 的本土 芯片和台资企业如台积电、ASMC、贝岭和CSMC一定会有市场。未来几年，中国 本土电源管理IC 市场也将会有机遇！ 二、从电源的基本电路分析电源管理IC的分类 1、电源的基本电路： 电源的基本电路由整流、滤波，电压转化，电压采样、功率校正、电路保护、 功率输出、信号转换组成。分为输入电路、变换电路、输出电路、控制电路， 框图如图5，而电源管理就是对这些电路的控制，随市场对电源轻、小、 薄的 要求，电源的电路也在集成化，对于电源控制管理的集成是必然的。电源管理 IC 应运而生。 图4 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 图5电源基本电路框架 2、电源管理功能分类： 根据电源的基本原理电源管理IC可以分为如图6， 图为电源的基本分类和2009 年上半年中电源管理IC市场产品结构。 图6 2009年上半年中电源管理芯片市场产品结构 （来源：CSIA 2009，07） 由图6可看出，电源管理的功能大致可以分为几大类：PWM控制器、交流－ 直流转换、直流－直流开关稳压、电池充电、MOSFET驱动器、线性/LDO稳压、 电压检测等。整理得出 ： www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 三、国内外部分电源管理IC典型企业产品及其重点应用 1、国外部分企业 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 2、国内部分企业 四、拓扑结构决定电源管理IC 的潜在应用方向 在对电源管理IC市场应用和功能分析后，我们结论很明显：未来的电源管理IC 领域仍然是计算机类、消费类、网络通信类，而且在不断的向深层次挖掘，而驱动 这三大应用市场的终端产品分别为手机/便携式产品，Notebook, 液晶、LCD/PDP电 视，通信基站。 手机/便携式产品一般情况下用到的是适配器和充电器。Notebook,机箱电源部 分用到适配器和PC电源。液晶、LCD/PDP电视和通信基站都需要与之匹配的优质电源。 那么在节能环保，低能耗，高效率要求的前提下，哪种拓扑结构的电源更适合上述 产品的应用呢？经过长期的实践和市场要求，我们总结出针对上述产品比较成熟的 电源拓扑结构。 总结：一般情况，手机/便携式产品用到充电器/适配器为反激拓扑；Notebook， 机箱电源所用的PC电源应用的是有源钳位正激；LCD/液晶电视需半桥LLC谐振；通信 基站需要全桥ZVS的拓扑结构。 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 1、应用领域和拓扑结构分析 2、针对电源提出的 80 PLUS 标准 3、针对上述终端产品应用电源拓扑结构的具体分析 （1） 便携产品的充电器/适配器 目前行业标准：电源适配器的工作能效及待机能耗成为美国环保署(EPA)“能源 之星”等规范瞄准改善的目标。2008年11月开始生效的“能源之星”外部电源(EPS) 2.0版规范(简称EPA 2.0)就在1.1版基础上提高了要求，如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 六所(Ln为额定输出功 率的自然对数)。例如，额定功率大于49 W的外部电源在标准工作模式的能效基准要 求从0.84提到0.870，而交流-直流(AC-DC) EPS最大空载待机能耗也大幅降低。 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 所用到的是一般在75w以下的适配器和充电器，优选的的拓扑结构是反激电路。 缺点：由于其变压器使用有气隙的磁芯，故其铜损较大，变压器温相对较高。 并且其输出的纹波电压比较大。 优点：电路结构简单，适用于200W以下的电源且多路输出交调特性相对较好。 （2）、Notebook(部分)，机箱电源，PC电源 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 为了达到这个标准，在200w以下我们采用反激电源拓扑，200w以上我们优 先采用有源箝位正激的电路。 能源之星目前使用的版本是2007年7月20日颁布 的4.0版。该版标准最引人注目的一点就是，要求电源的效率等级必须通过 80Plus验证。而新版能源之星5.0认证则已经于今年7月1日开始实施，新版本 进一步提高了对利用率的要求。 缺点：一个缺点是需要精密的占空比箝制,如果没有箝住一些最大值，增加的占空比 可能会导致变压器的饱合或主功率MOSFET上的附加电压应力,这可能会导致灾 难性损坏；另一个缺点是需要对同步延迟时间的先进的控制技术。在主功率 MOSFET与箝位MOSFET栅驱动之间的时间延迟。 优点：有源箝位拓扑是既简单又有最佳性能的拓扑。ZVS（零电压开关）低的开关电 , 压应力，扩展出占空比范围,减少了EMI。组合在一起有效地改善了效率。 （3）、液晶、LCD电视 目前行业标准：针对电视 ，特别是从 CRT 变成了液晶显示技术，随着尺寸越 来越大，功耗就会很大，为了达到规定要求，电视尺寸越大，需要降低的功耗也越 多，对于能耗的要求目前已经逐步实行EPA的3.0版电视能源之星标准，以前的全球 性标准，包括前几版能源之星标准，只是专注于降低关机和待机状态下的功耗。3.0 版能源之星电视新标准，则注于限制工作状态下的功耗，因为此时电视的功耗最大。 是生效的第一个此类标准，但其它国家将陆续推出类似的规定。 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 图9 所示为EPA未来几年对于电视工作状态功耗的限制， 以及对于不同类型电视厂商逐步实 施能耗限制的时间表。（来源：EPA） 满足能耗和EMI的要求选择半桥LLC谐振电路优势很多 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 缺点：由于是半桥导通，对MOSFET等功率管的耐压值和瞬间峰值变化的要求很高。 可能会增加些成本！输入电压范围比较窄。 优点：A、.在更高的输出和宽范围工作状态下，高效率 B、整个范围内零电压开关，零电流整流 C、在频率可控制范围内达到96%效率 D、 磁集成小尺寸 E、 LLC 更好的滤去来自信号的多次谐波， 将噪声干扰降到符合EMI标准有 效地防止液晶电视等屏幕的抖动。是液晶电视等大屏幕显示器电源的首选。 （4）、大型的通信设备 目前行业标准：EPA一直在跟业界的各家厂商共同研讨， 以推进用于服务器的 能源之星标准，并且在今年2月提出了第一版草案， 在7月9日进行的讨论将会确定 第二版，并据此细化，最终在今年年底颁布“Tier 1”的服务器能源之星标准。 SSI电源规范根据使用环境、规模的不同可以分为几种子规范：TPS、EPS、MPS、DPS。 这种电路要求的功率比较大，一般采用全桥ZVS 缺点：应用的功率管比较多，可能会增加成本，但考虑到应用灵活，效率和功率适 用的范围。酌情考虑。 优点：完成的功率比较大，全桥工作转换效率比较高，变压器的尺寸会很小降低了 设计成本，结构相对于拓扑结构简单，设计方案比较成熟。 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 五、拓扑结构相对比较成熟的品牌企业的相关应用型号：表八 相关拓扑结构的对比 表九 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 六、对于本土电源管理IC的关注 分析本土电源管理IC 是否有上述电源管理IC 参与竞争分析如下： 表十 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 七、优势代理:（国内外优秀的代理商） （1）安富利：http://www.avnet.com 目前主要代理:TI（德州仪器）、 ST（意法半导体）、 Analog Devices(ADI)、 Fairchild（飞兆）、Littlefuse（力特）、Freescale （飞思卡尔）、 Maxmim/Dallas（美信）、NXP （恩智浦）、Vishay （威世）等 （2）艾睿 : http://www.arrowasia.com.hk/?version=sc 目前代理：TI（德州仪器）、 ST（意法半导体）、 Analog Devices(ADI)、 Fairchild（飞兆）NXP (恩智浦)、Infineon（英飞凌）、ON（安森美）等 （3）世强电讯: http://www.secomtel.com/webapp/index.asp 目前主要代理:Avago Technologies（安华高）、Rogers、NEC、 Silicon Laboratories（芯科半导体）、Micrel、Hittite Microwave、 austriamicrosystems（奥地利微电子）、Memsic（美新半导体有限公司）、 Littelfuse（力特公司）等 （4）大联大投资控股股份有限公司（世平集团、品佳集团、富威集团、 凯悌集团与诠鼎集团）http://www.wpgholdings.com/ 目前主要代理:NXP (恩智浦)、Infineon（英飞凌）、ON（安森美） TI（德州仪器）、Vishay（威世半导体）、MediaTek(联发科）、 CSR（剑桥无线半导体）、Hynix（海力士）、Intel（英特尔）Intel英特尔、 MediaTek(联发科）、、豪威(OmniVision)、瑞昱半导体(Realtek)、 Samsung Electro-Mechanics（三星电机)、Skyworks（美商斯佳讯）等 （5）友尚香港有限公司http://www.yosungroup.com/ 目前主要代理: TI（德州仪器）、 ST（意法半导体）ON（安森美） Fairchild（飞兆）等 （6）文晔科技（香港）有限公司http://www.wtmec.com/SC/index.htm 目前主要代理: TI（德州仪器）、 ST（意法半导体）ON（安森美） Fairchild（飞兆） IR(国际整流器) 、国家半导体（NS） 等 （7）利尔达科技有限公司http://www.lierda.com/ 目前主要代理：TI、ROHM、EXAR、CATALYST、OKI、UM 等 （8）深圳市力通微电子有限公司http://www.ltwic.com/ 目前主要代理:NS、ATMEL、DALLAS、MAXIM、FAI、NXP 、TI/BB、ST、ON等 www.dianyuan.com 电源网2009 电源管理IC年度总结 -浅析电源管理IC发展给电源工程师带来的影响 结语：本报告通过对电源管理IC发展趋势，市场前景，应用领域 及热门应用领域拓扑结构浅析，对比国内外电源管理IC企业及产品的 差异，让电源行业的人士正确的把握电源行业未来的研究方向，从而 有的放矢。因为电源管理IC的应用领域，几乎也是电源行业应该关注 和突破的方向。进一步说，电源的电路拓扑已经比较成熟，要适应市 场，电源工程师应更多考虑的是器件的合理布局和电源管理IC的兼容 性。这也是上游产业链中电源管理IC设计公司需要考虑的。 参考文献： 【1】李龙文最新开关电源设计程序与步骤 中国电力出版社 2008 【2】张占松 蔡宣三 开关电源的原理与设计（修订版） 电子工业出版社 2001 协助：中国半导体行业协会 http://www.csia.net.cn/ iSuppli http://www.isuppli.com.cn/ 能源之星 http://www.energystar.gov 80 PLUS http://www.80plus.org EPA http://www.epa.gov 附录： 具体型号的datesheet请看附件！ 邮箱：lj@dianyuan.com MSN:lijing52982710@hotmail.com QQ： 592636258 封面.pdf 1.pdf 2.pdf 3.pdf 4.pdf 5.pdf 6.pdf 7.pdf 8.pdf 9.pdf 10.pdf 11.pdf 12.pdf 13.pdf 14.pdf 15.pdf 16.pdf 17.pdf