聚焦移动设备可续航 芯片商力推快充、无线充电

　　移动设备电源供电效率大跃进。随着智能型移动设备纳入愈来愈多的功能，其耗电量也随之增加，使用者不仅需要续航力更为持久、容量更大的电池，对于能随时为移动设备供电、缓解电池用量不足窘境的新技术，如快充（Fast Charging）、无线充电等功能，更是跃跃欲试。

　　这样的需求，也驱动了电源芯片商积极提出新的解决方案；如包尔英特（Power Integrations）近期已推出的新款电源供应器芯片，可望大幅革新移动设备充电器、转接器电路设计；而针对快充及无线充电技术，戴乐格 （Dialog）半导体、IDT等芯片商亦正积极布局。

　　高整合电源供应IC问世　移动设备充电设计进化

　　事实上，欧盟及美国即将发布新的能源效率标準，并预计于2016年陆续上路；为协助移动设备电源变压器设计人员更容易达到相关规範要求，同时符合移动设备充电器、转接器朝向高功率密度发展的趋势，包尔英特推出将初级端（Primary-side）、次级端（Secondary-side）的主动元件和回授电路整合于同一封装内的高性能、高整合方案，可望革新移动设备电源供应设计方式。

　　

　　图1　包尔英特业务开发总监Shyam Dujari表示，该公司的高整合电源供应转换芯片，可符合美国、欧盟最新提出的外部电源能效标准。

　　包尔英特业务开发总监Shyam Dujari（图1）表示，欧盟外部电源能效行为準则第五版草案--CoC V5，对外部电源在不同负载条件时有不同的效能要求，以确保电源效率。该项规範第一阶段已于2014年1月1日生效，第二阶段预计将于2016年1月1日上路。

　　无独有偶，美国能源部（DOE）今年亦发布外部电源供应器最终规则；规章中要求目前外部电源供应器的最低能效须从等级4一举提升到等级6。此节能标準将在联邦法规（Federal Register）期刊公布2年后，也就是2016年2月10日生效，将为移动设备的电源供应设计带来新的挑战。

　　除了新的法规是促使电源供应元件效能必须有所提升的驱动因素外，移动设备朝向大尺寸发展的趋势也是重要推力。Dujari解释，大尺寸的智能型手机、平板电脑让电池容量增加，不过电源转换器尺寸设计却并未随之加大，这代表着转换器、充电器的电源功率密度必须不断提升，才能符合移动设备电源供应的需求。

　　因应上述挑战，包尔英特日前已于2014年慕尼黑电子展（Electronica）上正式发布新的电源供应器芯片--InnoSwitch（图2）。该产品整合了初级侧场效电晶体（FET）、无损耗电流检测（Lossless Current Sense）、初/次级端控制器、同步整流（SR）控制器等元件，并具备包尔英特的高速数位FluxLink技术，可越过安全隔离屏障，进行高度精準的二次侧直接电压和电流测量通讯；而同步整流功能与初级侧控制器的结合，加上FluxLink技术，使得同步整流开关时序得以优化，从而提高电源供应效率。

　　

　　图2　InnoSwitch方案架构图

　　此外，InnoSwitch提供达25瓦（W）的定电压和定电流，因此适合用于智能型移动设备充电器与转换器，亦可广泛应用于机上盒、网路设备与电脑周边设备等。

　　Dujari强调，InnoSwitch是目前业内首见在同一硅基板上整合度最高的电源供应解决方案，可减少电源供应器的元件使用量，其次级端稳压架构让设计人员得以使用更简单、更低成本的变压器，同时改善生产良率，进而大幅降低製造成本，并提高电源供应效率。目前已有两家移动设备製造商正採用结合 FluxLink技术的InnoSwitch系列IC来生产充电器。

　　事实上，除了以新型态的电源供应设计提升移动设备电源转换效率之外，包尔英特亦积极布局高通（Qualcomm）所提出的快充标準技术，以满足使用者快速且便利充电的渴望。

　　此外，另一电源芯片商--戴乐格，在移动设备电源管理市场亦是攻势连连。继2013年购併iWatt并厚实交流对直流（AC-DC）电源管理技术实力后，戴乐格近来在移动设备电源管理市场可谓火力全开，不仅成为首家同时量产支援高通Quick Charge 2.0和联发科Pump Express快充规格的电源芯片商，更积极布局无线充电系统中AC-DC与蓝牙（Bluetooth）的整合方案，全面备齐AC-DC电源管理产品线。

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