第八届电源技术专题研讨会报道(图)

   随着2009年9月18号北京分会场上最后一个幸运听众的产生，为期2周的第八届电源研讨会胜利闭幕了。本次研讨会在北京、上海、深圳、武汉、西安和成都六地均设有分会场，演讲场次达60余场，参会人数超过3000人，会议规模比往年又上了一个台阶。而且，今年的演讲内容也更加丰富，电源与电源测试的各个方面都有所涉及。下面，就让我为大家把研讨会的精彩内容一一呈现吧。

图 电源研讨会现场
　　
电源管理IC唱主角
  电源管理IC向来是电源研讨会的重头戏，今年也不例外。大部分厂商的报告都是围绕此展开的。

  德州仪器公司（TI）近年来对电源领域非常重视，不但加大研发力度，还收购了不少小型的电源IC公司，形成了一条涵盖模拟到数字电源的完整产品线。本次会议上，TI首先介绍了UCC28070，一款单芯片交错式功率因数校正(PFC)控制电路，采用独特的 180°交错技术，有助于提高系统可靠性，降低输入与输出电流纹波，并能通过电磁分配改进热管理水平。UCC28070 的可选可编程频率抖动模式使设计人员能在一定范围内扩展开关频率，从而最小化电磁干扰 (EMI) 的生成。然后，一个8管脚的谐振式半桥控制器UCC25600也登场亮相。该器件具有可调软启动，可调死区时间和可调最大开关频率等功能；还具备两级别的过电流保护，偏置电压欠压和过压保护以及过温保护功能。该器件可应用在平板电视、电脑电源适配器和家庭音箱中。

  瑞萨半导体公司给大家的印象是强于MCU。实际上，他们的电源管理芯片产品线也是非常丰富的。本次会议上，瑞萨公司就给听众介绍了多款最新产品。其中，R2A20113是CRM（临界导通模式）PFC控制芯片，能够给结构简单的小功率装置供电，具有动态OVP和反馈回路开路和短路检测功能，使用机械式继电器代替AC线。R2A20112是交错式PFC控制器，具有CRM和CCM两模式的全部优点，具有高效率和低开关噪声，纹波电流在保持在很低的水平。除了这些PFC控制器外，瑞萨公司还介绍了PWM控制芯片R2A20121，其采用的是桥式拓扑结构，具有移相控制，次级延迟调整和高频率开关功能。

   IR（国际整流器）公司的SupIRBuck是业界知名的POL稳压器系列产品。在本年的会议上，该系列的第二代产品终于同大家见面了。Gen2 SupIRBuck在一代的基础上做了不少改进，提高了转换效率和开关频率，并集成了更多的功能，以简化系统设计。其采用了先进的CMOS IC引擎，将工作频率提升到了1.5MHz，并配备了为小于半周期而优化的Trench MOSFET。新一代器件的输入电压范围更宽，达到了1.5～16V；参考电压0.7V，精度为1%；可调hiccup过流保护模式；4A，8A和12A器件采用了通用封装；无须两级POL转换；峰值效率高于96%。Gen2 SupIRBuck的代表产品是IR384X。

  目前，采用砖电源模块转换器的电信系统必须面对以下的挑战：越来越高的效率及功率密度的要求；输出电压必须越来越低，输出电流越来越高；可以支持预偏压操作；快速的瞬态响应。美国国家半导体在此次研讨会上介绍的内置同步整流器驱动器的有源钳位PWM控制器LM5027就能够帮助工程师战胜这些挑战。因为采用有源钳位电路具有以下诸多优点：自驱动同步整流器较易使用；可以更充分利用主变压器的磁芯；主开关零电压关断，辅助开关零电压开关；主开关承受的电压压力减小；将漏电感储能重新回送至输入端。此外，国半还介绍了高电压控制器系列LM5000的最新型号LM5035，其特点是除了内置电压模式的PWM控制器之外，还设有高端及低端的2A峰值电流门驱动器，以及两个可设定的次级线圈同步整流器场效应晶体管驱动器。

  来自安森美半导体的演讲人向听众们介绍的是100V同步降压控制器NCP1034，其优势包括驱动高能效场效应管及为一颗或多颗器件提供固定频率。它的应用广泛，从消费电子，包括液晶电视的LED背光，到汽车、计算机及工业等。NCP1034采用高达500kHz的可编程开关频率驱动一对外部N-MOSFET，能够灵活地调节集成电路的工作，符合系统级要求。另外，使用内部1.25V参考电压便能对输出电压精密稳压，用于低压应用。

恩智浦半导体介绍的是集成可调光市电LED驱动器SSL2101/02。SSL2101是一款小尺寸开关模式电源控制器IC，专为驱动LED设备而设计，并且提供可调光能力，以进一步改善LED照明的能效。它可以驱动各种具有不同电源要求的照明系统，包括LED改型灯具、LED模块、LED聚光灯、射灯以及用于商店展示的LED灯串。SSL2101含有高压电源开关，可以直接从整流市电电压启动，因而无须外部启动电路。据介绍，这款小尺寸高集成度的LED驱动器正揭示了固态照明的下一步发展方向，特别适合对空间要求苛刻的应用。

  来自Power Integrations公司的演讲人以采用HiperPLC器件的150W LED路灯设计为例，介绍了高效率的LED驱动器IC设计。通过深入的介绍，与会的听众能够了解到：高效率驱动器有助于LED的推广应用，在功率低于5 W的LED灯的整个使用寿命内，可节省5美元的能源成本；低功率设计方案的初级控制可消除电流检测中产生的功耗：隔离式LED驱动器仅需25个元件，非隔离式LED驱动器仅需15个元件；经优化的开关频率可降低输出二极管及变压器中的功耗；10W驱动器实现90%的效率，且具有高输出电压（LED必须串联，而不是并联）；LLC电路能使高功率设计方案实现92%的效率。

  意法半导体带来了台式电脑AMD平台的电源解决方案L6717A，以及Intel平台上网本电源解决方案PM6652A。PM6652是一颗高集成度的单向控制器IC，能为基于IMVP6.5平台和Intel凌动处理器系统的CPU及GPU供电。来自意法半导体的演讲人表示，在做PC、上网本或者笔记本电脑设计时，只需要选取这一颗IC就可以满足各种方案的需求，不需要在不同设计方案时为CPU/GPU的供电头痛。此外，PM6652的性价比也很高，它是一种非常紧凑、灵活并具有成本效益的解决方案。

图 展示会现场

数字化电源方案
  虽然没有了前几年的大红大紫，数字化电源依然在稳步地前进。越来越多的传统电源厂商加入到数字化电源的行列中。

  作为数字电源的倡导者，TI公司在市场上披荆斩棘的武器就是C2000系列高级MCU。该系列今年推出了两款产品——32位Piccolo F2802x/F2803x。其中，F2803X系列中采用了浮点控制律加速器(CLA)技术。该CLA是一种协处理器，可独立执行控制环路算法，并可与C28-CPU并行工作，从而将该CPU解放出来用以处理I/O与反馈回路，可使通用闭环应用性能提高5倍。

 同时，为了使这些处理器更适合电源应用，TI还开发了两种控制技术：HRPWM和ePWM。HRPWM是高分辨率脉宽调制技术的简称，其采样时钟步长可达到150ps；而增强型脉宽调制(ePWM) 不仅可加强对谐波的控制，还可降低采样至输出的时延，这是避免信号下降沿丢失的重要因素。

  除了像TI这样的芯片厂商外，更多的模块电源厂商也开始涉足这个领域，爱立信公司就是其中一家。他们推出了基于数字控制的“3E”系列DC/DC变换器。其中，BMR453是1/4砖隔离模块，其输入电压范围为36～75V；输出可调范围是8～13 V，±2%输出稳压精度，最大输出396W或33A，12V输出效率可达96%，PMBus接口可选，可直接并联使用，外接基板散热器可选。BMR454是新近推出的1/8砖隔离模块，其输入/输出电压和BMR453相似，最大输出为240W或20A。

  从与传统模拟电源的对比来看，数字电源高效率、小尺寸、高可调输出精度的优势都是非常明显的。而以前所为人诟病的高成本问题，也随着工艺的改进和出货量的增加而逐渐降低。相信到了明年，还会有更多的模拟电源厂商加入到这个阵营里面。

电源模块和功率器件
  电源模块是一个比较成熟的技术，不过近年来的发展也很快，特别是国内的企业，成长神速。作为国内微功率电源模块生产商的佼佼者，金升阳公司也参加了本次研讨会。但是，与其他厂商有所不同，金升阳公司的报告更多地探讨了电源从设计到使用再到选择的一些经验。特别是在电源的设计方面，他们提出了三个原则，即选用好的方案，选用好的器件和做好设计验证。也许有人觉得这很简单，但就是认真不懈地执行了三个原则，金升阳公司的产品才获得了用户的一致好评。这三个原则，特别是选用好器件这一点，是提升电源质量的有效武器，但国内很多同行往往没有给予高度的重视，最后导致产品质量不能得到有效的保证。所以，要想像金升阳公司这样不断地进步，建立一套科学的管理体系是非常重要的。

   如果说电源是电子产品的核心，那功率器件就是电源的核心。英飞凌公司多年来一直在功率器件市场上称雄，CoolMOSTM系列可谓功劳不小。CoolMOS由于采用了新的耐压层结构，在几乎保持功率MOSFET所有优点的同时，又有着极低的导通损耗。新的C6技术结合了最新超接面(superjunction)或补偿装置等多项优势，包含超低区域特定导通电阻 (例如，TO-220封装仅99mΩ)，并能降低电容器切换损耗，而且切换动作控制简易，体二极管(body diode)也极为坚固耐用。CoolMOS C6系列产品具备上一代CoolMOS C3的简单易用和节能效益，同时额外提升轻负载(light load)效能，将使其成为硬式切换应用的基准。此外，输出电容器所储存的超低电力和硬式整流耐变性，也让此装置适用于共振切换(resonant switching)应用。

测试测量仪器的重要作用
  电子产品的飞速发展，对电源的效率、功率、性能指标等提出了更多要求，这使得电源测试的标准和方法也在不断发展，在本届电源研讨会上，众多测试测量厂商给出了他们最新的电源测试方案。

  泰克（Tektronix）公司已经多次参加电源研讨会，作为示波器供应商的领军公司，泰克在电源测试领域具有丰富的经验。今年他们的演讲题目是“创新功率电子分析与测试方案”，泰克的演讲不仅仅是介绍测试仪器的参数指标，更多的是从电源设计和测试工程师的角度出发，分析他们工作中需要进行的电源测试中的各种测试项，并给出具体的测试方法，以及示波器的选择、设置及注意事项。针对目前电源设计中的常用的新型串行总线PMbus和SMbus，泰克也给出了具体的测试方案。

   美国力科公司（LeCroy）演讲的题目是“示波器技术进步助力开关电源研发”。众所周知，开关电源在电子产品中的大量应用，使电源设计工程师面临极大挑战，要想快速设计出具有高效率、高可靠性、低成本且满足规范标准的开关电源，必须有先进高效的测试方案，而示波器在开关电源的测试分析中是一个不可或缺的常用的工具。作为专注于示波器的公司，力科提供一系列多种型号的示波器，可以满足电源测试的各种需求：从简单的常规测试，到具有高难度、对示波器有很高要求的功率器件饱和压差的测量，力科都有相应的测试方案，可以满足工程师的需求。

  上海横河国际贸易有限公司（YOKOGAWA）今年的演讲题目是“高效电源系统测试分析解决方案”。重点介绍了横河数字示波器和横河数字功率计在电源测试方面的应用。横河的示波器具有很多优点，如超长存储深度、Cycle统计功能、多通道、历史存储、串行总线分析、通道隔离、实时数字率波等，配合电源分析软件，可以进行各种电源测试及分析，比如：测量开关损耗、测量安全工作区、测量突入电流I2T、测量输入电压品质、谐波分析等，这些电源分析功能可以满足开关电源设计过程中对高转化效率、高稳定性、低功耗、低成本的要求。

  安捷伦科技公司（Agilent）的演讲题目是“小型太阳能供电系统的测试方案”。针对太阳能供电系统的测试需求，安捷伦可提供一整套设备，包括N6705A、N6754A直流源分析仪，N3300A电子负载，34970/80A数据采集设备，E4360A太阳能仿真电源以及配套的分析软件等软硬件产品。安捷伦太阳能光伏发电测试系统可提供完整的测试方案：原材料的I-V特性测试，例如，二极管特性、高精度电源测试等；光照条件下的I-V特性测试，使用电子负载和多路数据采集设备测试不同光照条件下的I-V曲线；MPPT和逆变器电路的测试等。

  在电子测试仪器的舞台上，北京普源精电科技有限公司（RIGOL）可谓后起之秀，凭借自主研发和不断创新，普源精电实现了飞速发展。今年的演讲从创新的角度出发，重点介绍了他们提供的一些最新测试方案。除了电源测试常用的示波器、万用表以外，他们新推出了DSA1030A频谱分析仪，该频谱分析仪具有极高的性价比，频率范围从9kHz到3GHz；最小分辨率带宽达10Hz；国际领先的小于1dB的全幅度精度；-148dBm的显示平均噪声电平，可以满足绝大部分射频用户的测试需求。

来自业内人士的声音
  在北京会场全天精彩的演讲结束之后，隆重的“2009 Top-10 DC/DC”电源产品奖颁奖典礼为第八届电源技术专题研讨会暨展示会画上了完美的句点。

“Top-10 DC/DC”电源产品奖的评选标准主要聚焦在技术或应用领域所取得的显著进步、设计具有创新性，并且在性价比等方面均比较领先的产品。该奖项设立以来，深得业界的广泛认可和好评。2009年，经过专家评审组严格的评选流程，包括通用型DC/DC转换器ADP2108在内的10款产品获此殊荣。ADI公司电源管理产品副总裁Peter Henry等各获奖公司代表出席了此次颁奖典礼。

图 “Top-10 DC/DC”颁奖典礼

Henry先生在接受采访时表示：“ADI ADP2108获得此项殊荣，是对我们在电源管理领域所取得成绩的肯定，同时也将进一步激励我们在这一领域继续创新。作为高性能信号处理解决方案的专家，我们将继续致力于开发节能低耗的电源管理产品，为解决当前的能耗问题提供有效的技术支持和更新的解决方案，并促进行业的应用和发展。”

ADI ADP2108是一款可优化电池供电便携式设备电池能效的新型3MHz、600mA降压型 DC-DC转换器。其1mm×1.5mm×0.6mm 的晶圆级芯片级封装提供超低剖面尺寸，适合对电路板空间，特别是高度有严格限制的便携式设备，如手机等；另一种3mm×1mm TSOT-23封装则便于PCB的装配。

ADP2108在尺寸和效率方面的显著优势吸引了评审组的关注，使其在众多候选产品中脱颖而出。Peter Henry表示：“对于便携产品，更长的电池使用时间是最关键的，在使用大容量电池和采用高效率的电路设计两种方式中，大家无疑会选择第二种。而ADP2108就可有效优化电池供电便携式设备的电池能效，其优秀的设计理念不仅不会增加电池容量，还能为设计人员提供更多的灵活性，以满足严格的系统功耗要求。另一方面，ADP2108的尺寸优势不局限于芯片自身的小巧，还能显著缩小系统尺寸。电路中存在大量的无源元件，这款产品具有很高的集成度，能使一般电源管理方案所需的100余个器件降至约60个，已经被日本和中国的数码相机厂商广泛采用。”

iSuppli公司的最新预测显示，未来五年数字电源市场的年复合增长率（CAGR）为45.3%。本届电源技术专题研讨会上，包括上海爱立信电子有限公司等一些厂商介绍了最新的数字电源技术。Peter Henry认为，对于用户，他们并不关注是采用数字电源还是模拟电源，他们最看重的是设计的尺寸和效率。和传统的模拟电源相比，数字电源具有可编程能力，能灵活的在整个电压范围内提供高效率。例如，ADI公司最新推出的ADP1043数字PWM电源控制与管理器件为设计工程师提供高度集成的电路架构和灵活性，利用直观的GUI可以在几分钟内配置系统电源参数。即使是编程经验较少的电源工程师也可以利用GUI监控并快速调整电源功能。在进行终端系统设计时，采用ADP1043可帮助系统集成人员优化电源能量效率，缩短设计周期时间，实现智能的电源管理系统。

Peter Henry乐观的表示，虽然目前数字电源增长最快的领域集中在高端服务器、数据通信和电信等应用，针对便携应用的数字电源产品仍是凤毛麟角，但是未来几年，随着人们更加了解数字电源的优势，这种情况也会大有改观。

   ADI提供的广泛的电源管理方案覆盖了消费类电子、医疗设备、工业与仪器仪表，以及通信基础设施等应用领域。在被问到2010年电源管理技术的发展方向时，Peter Henry表示“高性能和高效率一直是电源管理产品所追求的。很高兴看到这么多中国工程师通过这次研讨会对ADI的电源管理解决方案有了进一步的了解，明年ADI还将推出更多满足更新市场需求的产品。在本届电源技术专题研讨会暨展示会上，工程师不但了解到最新的产品、最前沿的技术，也借此机会与电源厂商就关心的技术趋势和设计中遇到的问题进行了深入的探讨。我们衷心希望电源技术专题研讨会暨展示会成为工程师们首选的电源技术交流平台。”