对于便携设备来说,电源管理是非常重要和关键的组件。电源管理IC通常分集成式和分离式,集成式又叫电源管理单元(PMU)。对媒体播放器来说,电源管理IC是价格仅次于主解码芯片的半导体元件。对手机来说,电源管理IC是继基频、内存后成本所占比例排名第三的半导体元件。
手机是目前出货量最大的便携电子设备,因此手机电源管理IC市场也是最大的电源管理市场,也是众多厂家所关注的。
对手机来说,电源管理单元是构成手机半导体平台不可或缺的关键元件,任何手机半导体平台厂家都有电源管理单元产品的技术和产品。这对中国手机半导体厂家具有非常重要的借鉴意义,中国有展讯、T3G、凯明等数家立志在手机基频领域开拓事业的厂家,这些厂家必须认识到,手机半导体尤其基频必须走平台化战略,只有平台化战略才有可能满足手机厂家快速出货、成本低廉、性能优良的要求。单单基频是不够的,电源管理单元和射频也是必须的。
图:手机电源管理单元与手机功能模块之间连接

手机里面各个功能模块都需要不同的电源管理元件配合。
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要求 |
对应供电方式 |
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射频VCO和PLL |
低噪音高抑制比 |
线性稳压器 |
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射频之功率放大器 |
适应范围宽,效率高、电流大 |
动态调整的DC/DC转换器 |
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基频 |
最高效率 |
开关型降压转换器 |
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背光白色LED |
高且稳定的输出电流和电压 |
电荷泵或电感升压转换器 |
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OLED显示屏 |
超低电源抑制比 |
LDO |
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音频放大 |
噪音抑制比、高功率、低电压、 |
LDO |
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闪光灯白光LED |
高压、大电流 |
高效率开关式DC/DC |
手机里的电源管理系统可以分为以下几个系统。

目前手机内比较热门的电源管理主要是白光LED驱动和电源管理单元。LDO的门槛虽低,但是竞争对手尤其台湾厂家已经大举进入此领域,市场空间缩小不少,加上越来越多的LDO被集成到手机电源管理单元里,因此LDO领域建议观望。DC/DC变换系统也是多被集成到电源管理单元里。不过数码相机和DV因为有马达驱动部分,因此难以集成,但是数码相机和DV的零组件采购权都基本在日本、韩国厂家手中,因此也建议观望。
白光LED驱动部分,全球差不多有30家厂家生产白光LED驱动IC。
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厂家 |
LED驱动方式 |
所在地 |
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ARQUES |
并联 |
台湾 |
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三洋 |
并联 |
日本 |
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TOREX |
串联 |
日本 |
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NS |
串联、并联 |
美国 |
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ST |
串联 |
法国 |
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东芝 |
并联 |
日本 |
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沛亨 |
串联 |
台湾 |
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NPC |
串联 |
日本 |
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立锜 |
并联、串联 |
台湾 |
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美信 |
串联 |
美国 |
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凌特 |
串联 |
美国 |
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奥地利微电子 |
串联 |
奥地利 |
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芯源 |
串联 |
美国 |
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德州仪器 |
并联 |
美国 |
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易亨 |
串联 |
台湾 |
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安茂 |
串联 |
台湾 |
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富晶 |
串联 |
台湾 |
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飞兆 |
串联 |
美国 |
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长运通 |
串联 |
大陆 |
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INTERSIL |
串联 |
美国 |
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安森美 |
串联 |
美国 |
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研诺逻辑 |
并联 |
美国 |
不过手机的白光LED系统是非常有个性的系统,没有特别通用的产品。配合厂家开发集成型白光LED驱动IC,同时加上国内公司的成本优势,市场还是相当乐观的。手机的闪光灯白光LED驱动IC则需要考虑闪光灯白光LED的类型和特性,也是相对个性化的需求。也有不错的市场空间。
手机电源管理单元方面,PMU(Power Maganement Unit)电源管理单元是将多个的DC/DC转换器(通常是2-3个),数个LDO(通常是6-14个),充电以及保护电路、电量检测集成在一起的IC。
PMU优点:简化设计,减小元件所占PCB板面积。PMU缺点:1、支持电压上限低,由于直接连接到电池,因此面临的一个重要问题是工艺的5V直流兼容性。充满电的锂离子电池电压为4.2V,而大多数稳压开关电源都输出5V DC。对于未来的电源芯片来说,这成为主要的挑战之一,因为最新的0.18um/0.15um CMOS技术最高只能支持3.3V电压。2、使用不够灵活,某些PMU只能针对某一类型的手机,比如美信的MAX1587只能为采用Intel PXA270的手机或PDA配套使用。3、成本高,需要使用特殊工艺,所以成本比较高。
PMU局限在那些生命周期长,单一型号出货量高的产品,如智能手机、PDA和IPOD。不过中国的手机通常都是换外观而不换主板,因此PMU的使用前途还是比较看好。
再有就是一类针对MP3、数码相机、PMP的电源管理单元。对于比较在意体积和功耗的,且功能比较多,显示屏比较大的MP3播放机厂家来说,分离型电源管理IC不如整合型电源管理单元来的好。不过由于MP3市场竞争集中在价格上,对于体积和功耗厂家不太在意,而更在意成本,这也是为什么针对MP3播放机的电源管理单元很少。但是未来MP3的竞争朝品牌、体积、功能、性能方向走,尤其中高端MP3。因此针对MP3的电源管理IC有成长潜力,另外MP3播放机的电源管理IC相对简单,没有射频部分,设计门槛不高,易于切入。目前该市场竞争并不激烈。
第一章、手机电源管理基础
第二章、白光LED驱动
2.1、白光LED驱动IC厂家简介
2.2、白光LED驱动IC原理简介
2.3、串联驱动白光LED实例简介
第三章、电源管理单元PMU
3.1、电源管理单元简介
3.2、平台配套型电源管理IC
3.2.1、高通
3.2.2、飞思卡尔
3.3、非平台型电源管理IC设计
3.4、非手机类电源管理IC实例简介
第四章、分离型电源管理器件
4.1、LDO简介
4.2、LDO实例分析
4.3、电感式开关电源
4.4、电容式开关电源
第五章、电源管理IC产业与市场
5.1、全球电源管理半导体市场
5.2、中国电源管理IC市场
5.3、全球电源管理IC产业
5.4、台湾电源管理IC产业
第六章、大陆电源管理IC厂家
6.1、哈尔滨圣邦微电子
6.2、深圳长运通集成电路设计公司
6.3、深圳美芯
6.4、芯源科技
6.5、西安中芯微电子
6.6、深圳明微
6.7、崇芯微电子
第七章、台湾电源管理IC厂家
7.1、立锜科技
7.2、富鼎先进
7.3、茂达电子
7.4、致新科技
7.5、沛亨半导体
7.6、崇贸科技
7.7、安茂微电子
7.8、莱迪思半导体
第八章、国外电源管理IC厂家
8.1、国家半导体(National Semiconductor)
8.2、德州仪器(Texas Instrument)
8.3、美信(Maxim)
8.4、飞兆半导体 ( FairChild Semiconductor )
8.5、安森美半导体(ON Semiconductor)
8.6、Intersil
8.7、理光(Ricoh)
8.8、意法半导体(ST)
8.9、迈瑞半导体(Micrel