追溯电源的发展历史,至今已有70多年了。20世纪50年代,美国NASA研制出第一代开关电源,它又被称作交换式电源、开关变换器。随着应用的发展与需求,50多年前美国公司又研发出了最早的电源芯片,这颗芯片的到来,意味着电源芯片时代的正式开启。 但最初的电源芯片是模拟形式实现的,它主要是可以实现最简单的升、降压功能。 那模拟电源芯片是什么?简单的来说,模拟电源芯片就是用放大器、比较器、驱动器、电阻、电容等模拟器件进行电源转换和控制的芯片。其功能是实现不同电压、电流间的转换和控制。 但随着电源行业的进步,模拟电源芯片也出现了一些不足: 1.模拟电源单芯片的优势是可以很简便的实现对电源的基本控制功能,但对单芯片的修改却是无法实现的。可电源的需求极其碎片化,而为了满足不断出现的新设计需求,研发的模拟电源芯片型号就会越来越多,以至于高达几万种,这势必需要大量的高级模拟芯片设计工程师、巨额资金投入,以及不可想象的研发时间投入等等。 2.模拟电源芯片采用的是典型的“器件”设计思维,每颗模拟电源芯片只能做到负责实现单一、简单的电源转换功能,每个电源都需要选择大量的器件来完成一个完整的电源设计。这种电源设计方法带来的直接结果就是:电源设计很难重用、设计效率极低、设计难度大、系统性能差。 3.一颗模拟电源芯片从研发、投片、封装测试、改版、量产,一般需要2年时间。所以用来研制数万款芯片的时间,统计出来则是无法想象的天文数字。尤其是研发高端的车规级芯片,往往会需要高达3-5年。 4.模拟电源芯片的研发需要具有多年经验的“老师傅”,需要拥有大量的技术积累及应用设计经验,尤其是要理解在产品应用中的“陷阱”。而仅仅依靠芯片仿真软件,并不能提高芯片设计的效率和成功率。 5.数年的研发周期,数万款模拟电源芯片,大量的研发投入和稀缺人才的需求,这些苛刻的现状,带来的直接结果就是模拟电源芯片的研发摊销极大。如果将研发摊销计入芯片成本,我们会发现大量模拟电源芯片型号是亏损的。 在电源功能和要求还比较简单的年代,模拟电源芯片设计技术已经相当成熟,并能基本满足电源的设计要求。随后经过50年发展,当今的电源已经要求小型化、平台化、数字化、智能化。传统模拟电源芯片已经无法满足这些需求,随之而来的结果就是: 1、模拟芯片型号众多,但仍远不能满足电源行业的需求。 2、芯片设计工程师奇缺,工资大幅上涨,研发摊销远超芯片物理成本,如果将研发摊销算入成本,大部分模拟电源芯片是亏损状态。 3、电源产品迭代速度缓慢且低效,且很难做知识产权保护。 4、模拟电源芯片设计技术遇到瓶颈,内卷加剧,市场集中度低。 此时,数字电源芯片应运而生! 数字电源芯片的发展史 数字电源芯片是什么?数字电源芯片就是用数字信号处理的方式进行电源的控制,这和传统的用模拟器件进行电源控制有着本质的区别,也带来了革命性的优势。 (数字电源芯片结构示意图) (模拟电源芯片结构示意图) (责任编辑:admin) |