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-模拟电源芯片的数字化浪潮袭来

前言

追溯电源的发展历史至今已有70多年。20世纪50年代,美国NASA开发了第一代开关电源,也称为开关转换器。随着应用程序的发展和需求,50多年前美国公司开发了第一个电源芯片,随着这个芯片的到来,电源芯片时代正式开启。

但是,最初的电源芯片是以能够实现最简单的上升、降压功能的模拟形式实现的。

模拟电源芯片是什么?简单地说,模拟电源芯片是使用放大器、比较器、驱动器、电阻、电容器等模拟设备转换和控制电源的芯片。其功能是实现不同电压、电流之间的转换和控制。

但是随着电力产业的发展,模拟电源芯片也出现了一些不足。

首先,模拟电源单片机的优点可以很容易地实现电源的基本控制功能,但不能修改单片机。电源的需求极度碎片化,为了满足不断出现的新设计需求而开发的模拟电源芯片模型越来越多,这需要大量高级模拟芯片设计工程师、大量资本投资、难以想象的研发amp需要d小时投资等。

其次,模拟电源芯片采用的是一般的“部件”设计思路,每个模拟电源芯片只能执行单一、简单的电源转换功能,每个电源都需要选择大量的部件才能完成完整的电源设计。这种电源设计方法的直接结果是电力设计难以重复使用、设计效率极低、设计困难、系统性能差。

三、模拟电源芯片为R & ampd、幻灯片、包装测试、修订、量产通常需要两年时间。因此,用于开发数万个芯片的时间是无法想象的天文数字。特别是,开发高端汽车规格级芯片最多需要3 ~ 5年的时间。

四是模拟电源芯片的研发ampd需要有多年经验的“师傅”,需要大量的技术积累和应用设计经验,尤其是了解产品应用程序的“陷阱”。单靠芯片仿真软件不能提高芯片设计的效率和成功率。

五、多年的研发;d周期,数万个模拟电源芯片,大量研发ampD投资和稀缺人才的需求,这种棘手现象带来的直接后果是模拟电源芯片的研发amp就是说d摊销很大。R & amp如果D摊销包含在芯片成本中,就会损失大量模拟电源芯片模型。

在电力功能和要求相对简单的时代,模拟电源芯片设计技术相当成熟,基本可以满足电源的设计要求。之后经过50多年的发展,今天的电源要求小型化、平台化、数字化、智能化。

但是,传统的模拟电源芯片已经不能满足这些要求,结果模拟芯片模型多种多样,但无法满足电力行业的要求。芯片设计工程师捐赠族,大幅提高工资,研发ampd摊销远远大于芯片物理成本。R & amp如果以成本计算d摊销,大多数模拟电源芯片都处于损耗状态。电力产品迭代速度慢、效率低、知识产权保护困难。模拟电源芯片设计技术瓶颈、内部音量增加、市长/市场集中度低。

此时,数字电源芯片出现了!

数字电源芯片的发展史数字电源芯片是什么?数字电源芯片是用数字信号处理方法控制电源,与用传统模拟设备控制电源有着根本的不同,具有创新的优势。

(模拟电源芯片结构示意图)

21世纪数字化浪潮袭来,电源也迎来了数字创新。最初,数字电源分为两个流派:基于硬件的模拟电源数字化(ASIC)和基于软件的数字信号处理器(DSP)。基于硬件的ASIC的优点是使用简单、功能强大,但比模拟电源芯片成本高。特别是,由于无法解决每个芯片的功能固定,因此需要很多模型和反复开发的问题。这类公司代表Primarion、Zilkerlab、Intersil、I Watt、Adi、TI等芯片公司。但是,这种芯片的发展最终并不是全部走向失败,失败的最根本原因是模拟电源芯片最核心的问题3354芯片功能固定和差异化需求之间的矛盾没有得到解决。

(数字电源芯片结构示意图)

软件数字电源芯片代表TI的C2000和ST、Microchip、Renesas的MCU等。这些基于软件的数字电源芯片具有自由定制电源控制功能的灵活性。其强大的功能几乎垄断了大功率工业电力应用。软件数字电源芯片的使用非常复杂、开发困难、功耗大、体积大、成本高,几乎不能应用于更广泛的中小型电力应用。

在此背景下,中国公司苏州与成都水深一起,率先提出了国际上可重构的数字电源芯片体系结构,彻底解决了模拟电源芯片固化的缺陷和现有数字电源芯片的缺陷。模拟电源芯片完全可以取代数字电源芯片。

中国数字电源芯片的启动和发展2011年成都水深电子(以下简称水深)创始人吴玉淳提出了可重构数字电源芯片的概念,强调数字电源芯片的最大优点——可以重构。目前,可重构数字电源芯片技术实现了大规模的大规模生产和商业模式验证,其最终目标是实现模拟电源芯片的完全数字化、智能化、平台化。

可重构数字电源芯片的核心优点是:可以使用软件定义电源芯片,无需开发芯片、重复流,以少数型号满足众多个性化需求。与传统的软件型数字电源芯片不同,该芯片成本低,比传统的模拟电源芯片便宜得多。同时,可重构数字电源芯片是专门为电源而不是通用数字信号处理器(DSP)设计的控制器,因此使用更简单、功能更强大、功耗更低、体积更小。

目前市场上,除了大功率电源依赖数字控制外,大部分都是模拟控制。这是因为许多模拟电源系统经过多年的验证,可靠性很高。但是,随着电力系统性能、可靠性、稳定性、体积、智能性和定制性的不断提高,数字控制成为电力行业的强大需求。

2011年,水深创始人吴玉顺在国内正式开启了可重构数字电源芯片时代,强调数字电源芯片的最大优点3354可以重构。这个概念的提出在中国市场引起了波澜。经过近十年的不断探索,成都水深电子正式成立,也是国内少数专注于可重组数字供电企业的芯片公司。

成都水深简介及核心技术优势成都水深电子创始人吴玉顺先生毕业于清华大学微电子研究所,从模拟芯片泰斗ADI公司获得数字电源芯片ADP1043 R & amp担任了d。该芯片也获得了EDN全球电力芯片创新第一名。回国后,吴玉顺先在国内成立了数字电源芯片公司——苏州伊能微电子技术有限公司,致力于研究中国自己的数字电源芯片。

2014年,李能社在国内量产了可重构数字电源SOC芯片EDP2036,引发了中国电力芯片领域的技术革新。其他公司推出反数字电源芯片的优点是芯片可以在特定领域定制功能。但是仍然不能改变电源控制功能的核心问题只是MCU模拟电源芯片的结合。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure,Northern Exposure)即使是在快速充电领域,现在的市场也几乎全部以电源SOC芯片为主要形式,传统的模拟电源芯片不再具有竞争力。

2015年,易能公司凭借可重组的数字电力芯片获得了中国创新创业大赛(简称“国家大赛”)的电子信息行业全国冠军。2016年,怡能公司在业界率先开发了10多个型号全系列高速充电芯片,包括100W升降机、高速充电SOC芯片,性能与同类产品相比具有优势。但是世事多变。出于某种原因,公司停止经营可能会感到遗憾。经过不断的总结和再积累,2020年成都水深电子公司涅槃重生,气势起航!

2021年,水深开发了新的可重构数字电源芯片,此次产品再次提高了充电行业的技术水平。此外,多个行业的领先客户在产品应用领域首次采用了水深的可重构数字电源芯片。产品测试生产上市后,已经获得了非常好的市长/市场口碑。2022年初,水深获得数千万日元投资,领先的高效R & amp以d速度在高端消费者类、工业类等领域开发出刺破喉咙的芯片,量产,受到多家头部客户的喜爱。

传统数字电源芯片的应用领域主要是大功率电源,如CPU电源、光伏逆变器、汽车充电文件、OBC、通信电源、服务器电源、工业电源等。

今天,数字电源的触角已经扩展到家电、消费者电子等领域。随着市长/市场需求的变化,部分公司将产品研发amp据悉,d开始将所有电力应用领域数字化。甚至消费类领域的快速充电、便携式储能等也开始全面数字化。

目前,作为高速充电领域龙头企业的深圳配资技术已经与水深达成战略合作,目标是实现所有高速充电产品的数字化。快速充电器AC/DC (AC-DC)控制芯片也开始了数字化的趋势。未来10年,模拟电源芯片将数字化,包括手机、笔记本电脑、小型家电、电子烟等多种消费者用电源芯片。

无论是产业客户还是消费者客户,选择数字电源芯片的核心逻辑都是相似的,数字电源芯片独特而强大的性能优势可以实现电源设计的差异化、平台化、智能化、提高电源开发的效率。水深电子也在为全面数字化电源芯片的历史进程而奋斗。

消费者级客户为了获得更高的毛利,需要产品差异化,可以将电源芯片模拟为通用部件,不能保证客户的设计不被抄袭。水深核心R & ampD产品——可重构数字电源芯片可帮助消费者客户快速定制所需的电源芯片,保护客户的知识产权,缩短产品上市时间。可重构数字电源芯片是实现模拟电源芯片无法实现的系统效率、温度、体积和成本的系统级芯片。

速充行业龙头企业深圳巴斯R & ampD副总裁陈龙扣说:“作为快充行业的技术领导者,我们把数字电源芯片技术作为未来公司的战略技术方向。”水深是数字电源芯片技术战略合作的供应商。水深在数字电源芯片上磨了10年刀的深厚技术沉淀,提供了前所未有的快速电源芯片定制功能,使您能够快速设计出差异化的高质量产品,满足客户的差异化需求。这是传统模拟电源芯片无法比拟的。我们希望水深的可重构数字电力芯片技术今后能迅速应用于各种消费者和工业类市场,为业界带来新的价值。” ”

市长/市场需求日新月异,在汽车、通信、服务器、工业、新能源等高端领域,几乎所有外国芯片公司,特别是大功率数字电源芯片的研发ampd生产中最稀缺的。水深可重构数字电源芯片不仅可以替代国外的数字电源芯片,而且比模拟电源芯片更高效、功能更强、成本更高。

功率方面,100瓦以上的功率是数字控制,具有明显的优点。30-100瓦内部数字电源比模拟电源集成、功能增强、一致性提高、灵活性提高、型号减少、性价比提高30瓦内部电源芯片多集成MOS和数字电源的最大优点是降低成本、减少型号数量、提高灵活性、提高抗干扰能力和提高一致性。

预计未来10年内模拟电源芯片将大规模数字化!

成都水深数字电力芯片介绍了国内数字电力芯片领域的代表企业——成都水深电子,其发展理念和技术核心都是数字电力深层行业内的独立负责人。与传统的软件型和硬件型数字电源芯片不同,成都水深提出的可重构数字电源芯片在技术上结合了两者的优势,削弱了劣势。降低实施成本、易用性、降低功耗、提高整合水平

以成都水深目前上市的产品中快速充电产品线为例,单芯片上已经进行了十多种快速充电,整个产品线已经达到PD 3.1的快速充电。水深开发的可重构数字电源芯片在芯片效率、集成、成本、功能等关键技术上具有强大的竞争力。

同时成都水深生产的高速充电系列芯片应用也非常广泛。小型家电、电动工具、笔记本电脑、电子烟、工业电力等都可以完美应用。这进一步说明了可重构数字功率芯片的特点和优点。可重构数字电源芯片以强大的优势大规模应用于以快速充电为代表的高端消费者电子领域,快速充电行业的市长/市场格局也将发生变化。

在产业领域的电力芯片开发中,水深首先设计了CPU电力芯片,在2022年取代了TI公司的C2000系列产品。这也是解决中国汽车、产业、通信、服务器、新能源等领域的卡脖子芯片,意义很大。

充电头网总结了国产芯片的崛起道路,任重道远,但未来可期。成都水深电子开发的可重构数字电源芯片能否打破国外芯片公司的垄断格局,实现模拟电源芯片的全面数字化,中国电源芯片能否超越汽车,可以拭目以待!

-模拟电源芯片的数字化浪潮袭来

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