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物聯網開發門檻降低電源管理IC發展趨勢明朗

如果把處理器和傳感器分別比作是電子設備的“大腦”和“五官”，那么電源管理IC就是電子設備的“心臟”，其重要性不言而喻。從市場規模來看，1998-2005年全球電源管理IC的年復合增長率達到15%。最近幾年，電源管理市場隨著筆記本電腦、平板、手機市場的飽和而逐漸放緩;現如今，隨著物聯網的發展，電源管理IC的應用領域逐漸從消費電子、網絡通信延伸至汽車電子、新能源、智能硬件等領域，或許會迎來新的市場爆發契機。
然而電源管理IC在物聯網時代也不可避免地遇到一些問題。一方面，傳統的電源管理IC逐漸無法實現低輸出電壓范圍的精準穩壓、快速動態響應、遠程監控等來匹配高性能芯片的功能需求;另一方面，由于物聯網具備體量巨大但市場碎片化、應用分散化的特性，如何通過提升電源管理IC的設計靈活性和簡易性來加速產品上市時間，以及根據應用需求做定制化成為電源管理IC需要直面的難題。
1.好鍋配好蓋，數字化、定制化電源管理IC匹配碎片化的物聯網訴求
物聯網時代，功能越來越強大的服務器、通信設備等產品推動了半導體工藝技術不斷升級，體積小、性能強大的芯片要求電源管理IC能提供更智能的控制環路、更快速的動態響應、更高的電壓反饋精度以及更簡化的外圍電路布局設計。面對這些要求，擁有集成度高、快速響應、設計靈活、可控性強等優勢的數字電源技術備受青睞。
舉個例子，無人機在空中飛行時的環境瞬息萬變，要想實現無人機的動態平衡，除了應用磁性角度傳感器(Angle Sensor)來確保馬達運動的平穩以及24G/60G雷達定位的配合使用，數字電源IC的作用也至關重要。因為在飛行中，數字電源IC要能夠精確而迅速地分配不同的動態電壓到螺旋槳的直流無刷電機，進而控制不同螺旋槳的旋轉力度來保證飛機的平穩飛行。這個時候，數字電源快速響應、在輸出電壓范圍內實現極高精確穩壓的優勢在無人機上凸顯的淋漓盡致。
隨著物聯網各種電源管理IC應用領域的不斷延伸，對數字電源IC的需求更加差異化，針對不同應用做數字電源IC定制化成為未來的發展趨勢之一。
關于電源管理IC的定制化趨勢，Altera的Enpirion電源產品中國區高級業務經理張偉超指出，電源管理IC廠商需要認真傾聽不同類產品系統芯片的需求，加強與數字組芯片廠家的溝通合作。只有這樣，電源IC的目標設計規格才顯得更有意義，這種為系統性能需求而定制的電源設計最終能為產品性能、功耗優化做出巨大的貢獻。
加強主芯片廠商與電源管理IC廠商合作以滿足定制化需求，似乎遠不如并購來的簡單粗暴，近些年國外的一系列市場并購案例更是佐證了這一點：高通收購Summit、Altera收購Enpirion、Microchip收購Micrel、MTK收購Richtek、Altera收購ZMDI的數字電源控制器部門等等。相比于國外的并購動作連連，盡管2015年以紫光集團為代表的中國半導體企業和產業資本大舉海外出擊，但鮮有關于對優秀電源管理IC企業的收購案例來彌補國內在數字電源管理的不足。
電源管理IC的應變之道

圖1：國外主芯片廠商收購電源管理IC廠商案例
2.降低物聯網開發門檻，電源管理IC逐漸高度集成化、模塊化
集成度越來越高無疑是半導體的發展趨勢，特別是近年來半導體SoC化的趨勢帶動了電源管理IC的模塊化發展。電源管理IC的模塊化可以提升系統設計的靈活性和簡易性，簡化外圍電路，同時縮短開發周期，降低系統開發成本，給電源管理IC帶來的好處顯而易見。
以數字電源IC為例，“目前數字電源技術在高壓應用市場的主要方案包括：采用硬編碼的數字IC、采用單獨的微控制器等方案。但是前者在靈活性方面，以及后者在BOM成本方面，依然是阻礙數字電源在眾多終端設備中使用的主要因素。”英飛凌電源管理及多元化市場事業部中國區總監梁錦文表示，“英飛凌推出的.dp數字電源平臺，內置CPU、高低邊驅動以及高壓啟動等多項可設置的模擬和數字功能，大大提高設計的靈活性和系統性能。而且由于外圍電路簡單、設計周期短，還可以減少系統的綜合成本，加快將新產品推向市場的步伐。”
.dp數字電源平臺為LED驅動電源設計帶來便利，英飛凌照明IC營銷負責人Ulrich Vom Bauer表示：“采用了英飛凌的數字化控制器，LED驅動電源可以在生產結束時才確定產品規格，這能為客戶帶來更大的靈活性，因為他們不必再花費很大代價去設計新的產品型號。借助.dp digital power 2.0，開發時間最多可縮短70%，因此，客戶能顯著加快將新產品推向市場的步伐。”

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