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美国国家半导体携全新电源管理解决方案进军中国

发布时间:2003-09-12 来源:中国自动化网 类型:企业资讯 人浏览
关键字:

电源管理解决方案

导  读:

  与世界通信市场一片低迷不同,中国通信市场从放缓的趋势中复苏过来,诸如PHS、ADSL、CDMA、CO-equipment等新业务的广泛开展使通信设备供应商获得了可观的收益,并找到了新的利润增长点,这也将刺激通信市场继续保持良好的增长势头。 
在这个发展潜力巨大的电信市场中,电源模块扮演了一个重要的角色。根据专门研究电源管理产品市场的著名市场调查公司 Darnell Group 估计,通信设备电源管理产品的全球销售额将由 2003 年的 44 亿美元上升至 2008 年的 58 亿美元,复式年增长率高达 5.5%。以单位销量计,估计同期内的复式增长可达 11.2% 。而中国,电源模块的业务平均每年也有10-15亿人民币,年增长率达20-30%,主要应用于电信交换机产品、铁路、GSM/CDMA基站及数字用户线接入复用器(DSLAM)等等。加之中国政府锐意改善中国电信基础设施及推动3G与光网络的发展,电信电源的需求绝不可低估。 
   在技术上,通信市场的强劲增长也迫使通信设备供应商进行更多的技术创新,这自然也对通信电源管理系统提出了新的要求。最明显的例子就是电信 OEM 正在它们的卡上集成更多的端口,以前那些 10 兆位或 100 兆位的卡已不能满足客户的需求,目前的需求已经高达千兆位,并正在向 10 千兆位发展。带宽的增加和芯片密度的提高将导致整体设备的最大电流 (current draw) 升高,同时卡上每个芯片可能会由于线路几何尺寸的缩小而使用更低的电压。最终会出现在一个箱体中有多达五种不同的电压。 
在迎接这种挑战的过程中,美国国家半导体积极回应市场需要,推出了 LM5000 系列的电源管理解决方案。这系列最适用于通信设备、工业器材及汽车电子系统的高压电源供应器。 
 
美国国家半导体电源管理产品业务部策略市场营销经理 Donald Ashley表示:“由于新一代的产品不断推陈出新,对功率转换的要求也越来越严格,美国国家半导体于是推出这系列全新的高压电源管理产品,以满足各大厂商客户这方面的要求。LM5000 系列芯片是一个功能齐备的电源管理系统解决方案,不但稳定可靠、性能卓越,而且极具成本效益,最适合系统设计工程师用来开发新一代的系统。由于 LM5000 系列芯片获得客户的高度评价,因此我们有信心这系列产品也将成为中国通信市场高压系统的首选电源管理解决方案。” 
美国国家半导体的 LM5000 系列芯片采用最新的 100 伏高压模拟双极(Bipolar)/CMOS/DMOS 工艺技术 (ABCD150-HV) 制造,因此所有必要的逻辑电路、稳压功能、高精度模拟电路、驱动器以及电源开关都可集成在一颗管芯之内。这系列芯片也充分利用美国国家半导体的先进封装技术,因此可以采用散热能力较高的表面贴装 LLP 封装,成为全球最小的 100 伏功率转换芯片。 
广受赞喻的电源控制LM5000系列,包括完全集成式稳压器、申流式PWM控制器(隔离交换器)、高性能推动器及高压热交换控制器。 
在完全集成式稳压器中有LM5000及LM5007。LM5000 芯片是一款全面集成的电流模式、脉冲宽度调制 (PWM) 直流/直流稳压器,可在 3.1 伏至 40 伏之间的宽阔输入电压范围内操作。这款芯片内置80 伏供电电压的 DMOS 晶体管,其额定峰值高达2A,而通道电阻则只有200mΩ;且备有不同的操作频率供选择,由300 kHz、600 kHz、700 kHz 至高达 1.25 MHz。预计越来越多通信、汽车、网络、工业及采用电池供电的应用方案将会采用 LM5000 这类高密度、高效率的功率转换解决方案。 
另一款完全集成式稳压器LM5007芯片,是业内最小型的高压降压偏压开并稳压器芯片。它可降低主电源供应器高达 75 伏的高压,然后为次级控制电源供应器提供低至 10 伏的偏压供电 (典型值)。这款稳压器芯片具备高压电源供应器所需的一切功能,内含额定峰值电流为  0.7 A 的 80 伏 N 通道功率金属氧化半导体场效应晶体管 (power MOSFET),可在高达 500 kHz 的高频下进行开关操作,使偏压电源供应器可以采用较小型的输出滤波器,确保可连续输出高达 0.5 A 的负载电流,这样不但可以将占用的印刷电路板板面空间减至最小,而且也可提高系统的效率及成本效益。因此适用于通信系统、汽车电子系统及工业用电源供应器等理想的应用解决方案。 
而电流式PWM控制器方面,有LM5030及LM5041。LM5030 芯片是全球首款 100 伏高频电流模式的直流/直流控制器。这款脉冲宽度调制控制器具备独特的功能,可支持先进推拉及桥接电路布局。LM5030芯片设有100伏的内部启动稳压器,并采用散热能力更高的CSP封装。最适用于中央交换器、数字用户线路 (DSL) 存取多路转换器、高用量系统以及 48 伏配电系统等通信设备。而LM5041芯片是具有可定时编程功能的 100 伏级联控制器/驱动器芯片组。 
在高性驱动器方面,美国国家半导体的LM5110是业内首款双输出闸极驱动器,其特点是可输出业内最高峰值电流,而且具有独特的负极至正极输出电压摆动功能。这款 5A 峰值电流的双输出闸极驱动器能以极快的速度进行开关,升/降时间只需 14 毫微秒 (ns),而传输延迟则只有 25 毫微秒,并备有反相、非反相及互补三种不同版本可供选择。此外,这款双输出驱动器芯片可以驱动较大的功率金属氧化半导体场效应晶体管 (MOSFET) 及低阈值同步整流器,最适用于通信设备的电源供应器、运转控制系统及不间断电源供应 (UPS) 系统。LM5110 芯片若与 LM5041 或 LM5030 高电压脉冲宽度调制 (PWM) 控制器搭配一起,便可组成一个极具成本效益的高速脉冲宽度调制及场效应晶体管 (FET) 驱动器芯片组解决方案,为高电流、低电压输出的新一代功率转换器提供支持。而美国国家半导体的高压热交换控制器芯片则可达100伏由压。 
美国国家半导体的亚太区电源管理产品市场经理刘振成总结指出:“美国国家半导体面对中国这个庞大的电信电源市场,所提供的并非只是某一电源器件,而是一站式的电源解决方案,加之我们具有各种知识产权、工艺技术及丰富的模拟技术经验,必然能帮助国内的电信设备供应商满足市场需求。”1. 电源管理产品在美国国家半导体的业务中占有怎样的地位?在整个电源管理市场处在什么地位? 
答: 
美国国家半导体是占领导地位的模拟技术供应商,一直致力为信息时代提供最先进的模拟产品。在2003财年,模拟产品占了公司总收入的75%,而电源产品在当中则占首位。根据Venture Development Corp的数据显示,美国国家半导体的电源产品在稳压器和参考电压元件领域处于第二位,在集成式开关领域则处于第一位,而在线性器件和低压降(LDO)领域也是第一位。 
(ppt 档案p.1, 13-16) 

2. 你们的产品主要提供给哪些制造商? 
答: 
国内主要的电信没备供应商、电脑生产商都是美国国家半导体电源管理产品的客户。 

3. 您认为DC-DC电源制造商要想改善效益,应该从哪些方面入手? 
答: 
美国国家半导体的控制器产品是特意设计成可使用同步整流器技术, 此技术是使新一代电源供应产品的效能得到显著的改善。 

4. 美国国家半导体推出的产品对通信系统设计有什么好处?比如在易用性、简化设计、降低成本等方面。 
答: 
美国国家半导体产品对通信系统设计的优点包括:能降低能耗成本、透过使用同步整流器技术提升电源效率、散热功能更佳、而由于我们的产品能以小巧封装,故整体系统面绩可相继减小,耗用的办公室空间自然也可减少。 
(ppt 档案p.8, 22-24 

5. 10 伏 至 100 伏以上的操作电压范围意味着什么? 
答: 
美国国家半导体的电源产品类别非常广泛,由2 watt至过千watt.例如LM5041 Casade及LM5030 Push-pull能提供由30watt至过千watt;而LM5007及LM5000可提供由2watt至25watt。我们提供给客户的参考板如LM5000的输出是6.6watt;而LM5030有两种参巧板,第一种可提供30watt,第二种可提供850watt至1500watt. 不同的操作电压范围意味产品可因应不同客户的要求. 

6. 对于DC/DC变换器,两个受关注的问题是转换效率和软启动问题,请问国半是如何提高转换效率的?另外用户可编程软启动100V 级联式直流/直流控制器/驱动器能够带给DC/DC产品什么优势? 
答: 
如Q3所言,同步整流器技术是使新一代电源供应产品的效能得到显著改善。而在我们的高度集成解决方案中,也有很多用户可编程的功能. 
摘自:电子产品世界




























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