數字電源管理進入主流

　　如今，雖然數字電源僅占電源行業總收入的一小部分，卻備受行業關注，成為討論的主要話題。據iSuppli和雷曼兄弟公司的報告表明，整個數字電源市場將在2006年實現創收1.68億美元左右，不過很快會成為電源市場非常重要的一部分；業界估計年復合增長率(CAGR)在今后幾年將超過100%。

　　隨著數字電源開始在電源管理這一重要領域積聚力量，有必要闡述清楚數字電源向供應鏈中每個廠商都成為受益者的這條道路遷移過程中面臨的幾個重要問題。同樣重要的是，并且為設計人員和OEM廠商提供決策支持，他們在為每種應用選擇行之有效的解決方案時面臨難題。

　　一般認為，在一批提供商提供的越來越多的解決方案當中，基本上兩種數字電源可供選擇：

　　1、數字控制的電源轉換

　　這種電源來自傳統的模擬電源生產廠商，它們一直在研制帶模擬控制回路的控制器――這些廠商現在被迫著手解決電源轉換以外的問題，譬如添加監測功能，或者提供可與系統進行聯系的數字接口。

　　2、基于數字反饋回路的電源轉換

　　這種電源是一種全新的概念，即用全數字反饋回路取代反饋回路中傳統的誤差信號放大器。竭力推廣數字回路概念的自然是電源行業的新興公司。

　　數字電源解決方案具有多大吸引力，這可以從眾多供應商紛紛宣布推出產品當中一目了然，這些廠商都在發揮自己的強項。傳統的模擬電源廠商如今推出的產品在模擬控制器外面使用了“數字封裝器”，而傳統的數字信號處理器(DSP)和微控制器廠商推出的產品為客戶提供了無限的可編程選擇，可滿足各種可能的電源管理需求。但這些方案都不能為客戶提供具有成本效益、節省空間的解決方案。如今，專業的數字解決方案憑借具有數字功能的靈活性、價格與模擬解決方案相當的產品，向這兩類廠商叫板。

　　如果數字電源確實是滿足自身需求的合理方案，如今的電源客戶有許多數字解決方案可供選擇。那么，真正的問題不是“哪一種比較好？”，而是“客戶該如何決定購買哪一種？”要回答這個問題，就要認真分析每種方案的成本和功能，以應對客戶在某種應用方面的各種難題。

　　那么，如今客戶希望硅片供應商給自己的需求清單添加哪些功能呢？隨著時間的推移，電源客戶需要越來越詳細的實時系統級信息，以便更有效地管理電源：

　　·電源、電源、溫度和故障的實時監測及報告；

　　·對某些系統級參數進行編程的功能，譬如故障響應(換句話說，關閉電源轉換器或者進入暫停模式或者邊限、排序和跟蹤等)；

　　·靈活性和易用性(換句話說，同一控制器可以用于所有平臺，但可以通過更改配置文件來進行定制)。

　　鑒于客戶的需求清單已擺在面前，我們就可以開始回答上述哪種方案能夠處理手頭工作的問題。從功能角度來看，基于模擬回路的數字控制產品能夠滿足上述大部分需求，但如果不添加一批額外部件，滿足不了全部需求。相比之下，真正的帶數字回路的數字控制器卻能滿足所有上述需求，不需要任何額外的外部部件。然而，因為這些全數字解決方案具有更強的特性和功能，所以從用戶角度來看也更為復雜。商業上取得成功的數字解決方案必須在提供特性和功能的同時，能夠盡量減少進行變動帶來的復雜性和風險。

　　頗有意思的是，挑選一款電源解決方案(無論它是不是數字型！)，最主要的五個要素是：成本、成本、成本、成本和尺寸。除非解決方案的整體成本與現有技術相當，否則新技術不會在主流市場唱主角――電氣和熱性能是“預期”的功能。

　　人們對真正數字電源具有的價值存在兩種重大的誤解以及缺乏根據的看法，這阻礙了數字電源的發展：

　　1、數字電源成本高得嚇人。

　　過去，一說到“數字”，人們就認為成本高于傳統的模擬解決方案――較之數字解決方案具有的其他優點，譬如尺寸縮小、具有靈活性與適應性、可測試性增強、診斷功能及擴展功能，成本高是一大負面因素。不過與使用所占空間較大的專有技術制造的模擬反饋回路相比，利用市場上現有的CMOS技術實現數字反饋回路所需成本較少。另外，采用真正數字電源的解決方案整體成本比其他現有方案低得多。

　　2、數字電源復雜得多

　　人們有一種觀點，認為電源設計人員天生就是模擬技術設計人員，因而不想處理編程帶來的復雜性。數字電源管理的支持者提出，我們不但對力求創新的設計人員(他們并沒有受到興起的數字電源的威脅)沒有給予足夠重視，而且實際上，編程并不是意味著編寫代碼，其實只是處理向導程序驅動的圖形用戶界面(GUI)，以獲得各種系統級優點，其中包括：

　　·通過實時遙測技術簡化了系統級溫度管理；

　　·通過實時遙測技術提高了在故障出現前事先預測的可靠性；

　　·通過在最終模塊或者主板測試階段完全自動化的檢查和可變電阻器微調等功能提高可制造性。

　　實際上，數字電源遲遲得不到接受是因為顧客認為數字技術未得到證明、技術復雜及成本高昂。這不足為奇，因為業界在70年代末遇到了相似的情況：當時電源從線性改為開關式，而最初開關式也被認為價格昂貴、不可靠(輸出噪音大)。不過，一旦顧客認識到開關式電源所具有的優點(性能更高、尺寸更小)，并且學會了如何實施新的開關式電源技術，線性電源很快就被淘汰了。幾年后，隨著顧客熟悉具有的優點、市場上出現更多的提供商和解決方案、看到無需額外成本就能帶來的比模擬解決方案更好的效果，數字技術會出現類似的轉型。

　　與任何新技術采用周期的情況一樣，數字電源的影響最先會出現在高端市場，然后會漸漸進入主流市場：數字電源已開始踏上了征程：它已進入了服務器、高端圖形卡、數據通信、電信和存儲等設備里面的插座。一旦數字電源管理廠商達到一定數量，高端消費類電子產品如桌面/移動計算設備和手持設備就會出現合理的成本結構。

　　與此同時，電源行業必須看清炒作以及競爭廠商間的宣傳攻勢，才會發現：模擬解決方案總是有一席之地；數字解決方案正憑借其種種優點，在整個供應鏈當中迅速闖出一條生存之路。