| 全球節能需求的不斷提高，數字技術的不斷進步，分體式電源結構的日益增加和電子設備必須遵守強制能效規范的要求，連同便攜式裝置的小型化、多功能的發展趨勢是電源管理技術發展的原動力。
被采訪者：
Tony Armstrong
電源產品部 產品市場總監 凌力爾特公司
Q1: 貴公司對2015年上半年的電源管理市場怎么看? 對下半年的情況又有何預期?
答 1：2015 年上半年我們已經看到的一個主要趨勢是，通信和計算機行業繼續采用數字電源系統管理 (PSM) 技術。而且，如果數字電源得到正確使用，就可以降低設備功耗、縮短產品上市時間、提供卓越的穩定性和瞬態響應并提高系統總體可靠性。
通信和計算設備的系統設計師正被迫提高其系統的數據吞吐量和性能，也在被迫增加功能和特性。與此同時，他們也面臨著降低系統總體功耗的壓力。例如，一個典型的挑戰便是通過重新安排工作流程，將作業轉移到未充分利用的服務器上，從而允許其他服務器關機，以此降低總體功耗。為了滿足這些需求，知道最終用戶設備的功耗是至關重要的。一個設計得當的數字電源管理系統能為用戶提供功耗數據，從而允許智能地做出能量管理決策。
凌力爾特開發了一個不斷成長的 PSM 產品線，其包括具集成型功率 FET 柵極驅動器和豐富齊全之電源管理功能 (通過基于 I2C 的 PMBus 來使用) 的同步降壓型 DC/DC 控制器。這些功能包括高精度基準和可提供 ±0.5% DC 準確度的溫度補償型模擬電流模式控制環路、經過校準以不受工作條件之影響的簡易型補償、逐周期電流限制、快速和準確的均流以及針對線路電壓和負載瞬變的響應，并不存在任何與 ADC 量化相關聯的誤差，此類誤差是采用“數字”控制之產品中所常見的。該產品線的某些產品還內置了可提供輸入和輸出電壓及電流、占空比和溫度之數字回讀的 16 位數據采集系統。另外，還整合了通過一個中斷標記及一個“黑匣子”記錄器 (其負責存儲發生某種故障之前的轉換器工作狀況) 實現的故障記錄功能。最后，多電源軌系統的開發工作借助凌力爾特的 LTpowerPlay™ 開發軟件和 GUI 界面得到了簡化。
最后，在進入 2015 年下半年之際，我們將繼續投資 PSM 產品，同時每年推出面向這一領域的新產品。對我們而言，顯而易見的是，數字電源系統管理有望使下一代環保電子系統實現更高性能和更低能耗。盡管最初的應用在高端企業計算系統領域，但是有明顯的跡象表明，PSM 正在進入其他很多市場，包括工業和醫療系統市場。
Q2. 快速充電取代無線充電成為今年的熱門概念，貴公司在這方面的計劃如何?
答 2：凌力爾特公司始終關注新的市場機會，無線功率傳輸確實是新機會之一。面向手機、媒體播放器等移動設備的無線電池充電市場已經確立，不過Qi 標準涵蓋了這類無線電池充電技術。凌力爾特不是專注于這一面向消費者的主流無線功率傳輸應用，而是專注于工業、醫療和軍事應用，后面這類應用的要求嚴格得多。
我們的無線功率傳輸電池充電 IC LTC4120 完全不兼容 Qi 標準，相反，該解決方案是專為滿足高可靠性應用的需要而設計的。LTC4120 利用了PowerbyProxi的底層技術和無線電源架構，以使基于 LTC4120 的系統能夠在更長的功率傳輸距離上運作并擁有更大的偏差容限。這是以很高的效率實現的，因此接收器并未遭受熱問題。此外，大多數工業、軍事和醫療應用并不愿意與消費類產品具有互操作性。
作為一個旁注，這里解釋一下 PowerbyProxi 的技術。LTC4120 中嵌入了 PowerbyProxi 已獲專利的動態調諧控制 (DHC) 微調技術，與其他無線功率解決方案相比，提供了顯著優勢。為了響應環境和負載變化，DHC 動態改變接收器的諧振頻率。DHC 實現了更高的功率傳輸效率，從而允許使用尺寸更小的接收器，并產生可忽略不計的電磁干擾，甚至允許更長的傳輸范圍。與其他無線功率傳輸技術不同，DHC 允許通過感應電場進行內在功率值管理，從而無需單獨的通信通道來驗證接收器或在電池充電周期管理負載需求變化。
換一種說法，DHC 解決了所有無線功率系統的基本問題。每個系統都必須設計成在給定最長傳輸距離上接收一定量的功率。每個系統還必須設計成在最短傳輸距離上可承受無負載情況而不被損壞。其他解決方案用復雜的數字通信系統解決這個問題，這會增加了復雜性和成本，限制了功率傳輸距離�；� LTC4120 的無線功率系統用 PowerbyProxi 的 DHC 技術解決了這個問題。
盡管凌力爾特公司目前不提供面向無線功率傳輸的發送器 IC，但是我們以后也許會提供，這并非是無法想象之事。但我們的應用指南 (Application Note 138) 中也針對怎樣構建自己的發送器線圈和電子組件提供了相應信息。
Q3: 在汽車應用中，電源管理技術今年有什么突破?
答 3：汽車市場是凌力爾特公司很重視的最終市場之一。上一財年，我們在這一市場的總體銷售收入已經增長了 19%，并持續以高于公司總體增長的速度增長。汽車行業的大部分創新和差異化來自汽車電子產品。由于需要提高行車安全、燃料效率和舒適度，因此呈現了巨大商機�；旌蟿恿腿妱有推嚨募ぴ鰧⒎�步驅動對創新性模擬產品的需求。除了越來越多的汽車電子產品，潛在的汽車市場也有望穩步增長，從 2010 年到 2015 年，年增長率約為 6%。
汽車電子系統中有許多應用需要持續供電，即使在車輛處于停泊狀態時也不例外，例如：遙控車門開關、安全、甚至個人信息娛樂系統，其通常包括導航、GPS 定位和緊急呼叫功能。也許很難理解為什么這些系統即使在車輛不行駛時也必須保持導通狀態，但是，出于應急和安全目的，此類系統的 GPS 部分必須是“始終保持接通”。這是一項必需滿足的要求，這樣在需要時候就能夠由外部操作人員進行初步控制。
這類應用的關鍵要求是低靜態電流，以延長電池壽命。自 2001 年以來，凌力爾特公司一直生產備用靜態電流低于 100mA 的開關穩壓器，目前處于開發中的某些新產品將使這一數字降至低于 2mA。因此，這些產品已經為得到中國汽車電子產品制造商的采用而做好了充分準備。
無論每年銷售多少輛汽車，汽車中的電子產品數量都將繼續增加。而且，對混合動力和全電動型汽車的大力推廣也在進一步推動這一市場的發展。隨著將電池作為電源這種做法日益普及，相應地也需要最大限度延長電池的使用壽命。電池容量失衡 (即電池組的每節電池之充電狀態失配) 在大型鋰離子電池組中是個問題，這個問題是由制造工藝、工作條件、電池老化等方面所導致。失衡可能降低電池組的總體容量，并有可能損壞電池組。失衡使電池無法跟隨從充電狀態到放電狀態的過程，如果未得到嚴密監視，可能導致電池過度充電或過度放電，這將永久性地損壞電池。
混合動力汽車和電動汽車電池組中所使用的電池被電池制造商按照容量和內阻進行了分類，以減小發送給客戶的某一給定批次中電池間的差異。車輛電池組隨后采用謹慎挑選的電池來制作，以改善電池組中各節電池之間的總體匹配。從理論上說，這將防止在電池組中產生大量的不平衡，但即便如此，人們還是一致認為：在制作大型電池組時需要采用電池監察和電池平衡功能電路，以在電池組的使用期限內保持很高的電池容量。凌力爾特的新型電池管理系統 (BMS) 產品系列在此領域中大受歡迎，而且目前是已投產和上路行駛的汽車中唯一使用的 BMS 產品。
總之，凌力爾特公司很好地根據市場需求設計了產品，以向這類汽車電子系統制造商提供經濟實惠的解決方案。顯然，為汽車電子系統生產電源轉換 IC 的制造商在中國市場的增長潛力是很大的。
Q4: 數字電源芯片的占比在增大，未來的發展情況會如何?
答 4：我們認為，凌力爾特獲取成功的一個關鍵要素是：不斷地開發與當今諸多市場區段中出現且從傳統模擬電源轉換電路向數字電源系統管理解決方案持續遷移之趨勢密切一致的產品，部分相關內容已在針對問題一所做的回答中進行了討論。使用一根標準串行數字總線 (如 I2C) 可實現與具數字特性的 DC/DC 轉換器的簡單和有效通信，而且，諸如PMBus等新興標準有利于實現組件的互操作性。重要的穩壓器參數 (包括啟動特性和定時、輸出電壓和電流限值、裕度規格、以及過壓和欠壓監控限值) 均可直接進行數字編程，而無需使用電阻器以及占用空間的排序和監測產品來設定。此外，還可對諸如溫度、輸入和輸出電壓及電流等關鍵工作參數實施例行的監視，并利用它們來優化系統性能和可靠性。
而且，數字 PSM 的一個主要優勢是可降低設計成本并加快產品上市進程。采用一種具有直觀圖形界面 (GUI) 的綜合開發環境，即可以高效地開發復雜的多電壓軌系統。另外，此類系統還可利用GUI 而不是在“白色導線”固定點上進行焊接來實現更改，從而簡化了在線測試 (ICT) 和電路板調試工作。另一個益處是，由于有實時遙測數據可用，因此有可能預測電源系統的故障，并采取預防性措施。也許最重要的是，具數字管理功能的DC/DC轉換器允許設計師開發“綠色”電源系統，這種系統可滿足目標性能要求 (計算速度、數據速率等) 且在負載點、電路板、機架甚至安裝級上的能量消耗極少，從而降低了基礎設施成本和產品整個壽命期的總擁有成本。
Q5: 中國的制造業面臨著一些問題，電源管理技術在幫助制造業轉型的過程中能發揮什么作用? 貴公司在中國市場的策略是怎樣的?
答 5：在以制造業為主導的經濟中，工業自動化仍然是提高效率、節省費用的關鍵驅動力。例如，就能源和資源利用效率而言，可持續性仍然是全球制造業取得成功的關鍵因素。在流程制造業和離散制造業，人們日益關注采用高能效解決方案，這也將促進制造業采用可持續的生產方式。例如，在電動機市場，通過 IE3 類能效要求體現的能效問題將主導業務發展。(這個分類來自歐洲新的超高效率行業標準或美國 (EISA) 的Nema Premium，這視額定功率不同于 2015 年 1 月或 2017 年開始適用。) 類似地，廢水處理和處理泵將主導全球傳統水泵市場的發展。
未來的工廠將在云計算、網絡安全以及移動和無線通信技術的促進下發展。相應地，對更高生產率和更高效率的需求也將促使企業在工廠車間和涵蓋所有最終用戶的企業之間實現更深入的互動。資產管理和靈活的制造業也將促進具活力的工廠集成，而且在工業應用中，自動化和定制服務解決方案也將有很大的發展潛力。
Q6. 貴公司在中國市場的策略是怎樣的?
答 6：在模擬市場，僅擁有富有吸引力的產品已經不夠了，隨著產品變得越來越復雜，模擬與數字功能的混合導致需要同時提供軟件和應用支持。因此，擁有一支具豐富經驗的全球現場應用工程團隊是取得成功的先決條件。在中國的工業及汽車市場上，這一點尤其必要。這類市場上的產品都是復雜系統，可能在全球多個地點設計和制造。凌力爾特是為數不多的、能夠提供一致的客戶應用工程支持的模擬供應商之一，從設計、制造到銷售支持的各個環節均與全球各地保持著緊密聯系。 |
