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上网本为电源管理产品打开新市场




    经济不景气促使企业、个人缩减开支,减少在IT设备和系统上的投资,因此传统IT产品正在遭受一段艰难时光。而以上网本为代表的廉价产品则受到热捧,市场出货量与创新高。

上网本市场热度升温

    根据IDC的数据显示,2007年,上网本在中国的销量仅有25242台。而到2008年,这一数字就达到了510281台。2009年上网本市场将迎来井喷潮,IDC预计2009年上网本在中国,市场的销售量将达到190万台以上。2010年的销量将达到286万台以上,2012年其销量更将突破500万的大关,达到565万台以上。根据市场研究机构Gartner指出,上网本价格约仅200美元,是去年个人计算机市场中成长最快速的产品。

图1,2007-2012年中国上网本市场规模


运营商的参与使得定制上网本的价格进一步大幅下降,并通过捆绑应用软件和3G接入使上网本广受用户青睐。根据易观国际有关数据预测,2009年上网本定制规模将达到140万台,并且将在2013年达到1000万台。

上网本从诞生初期的7英寸屏幕、4GB SSD存储空间等性能参数,到如今基于英特尔Atom平台、1GB内存、运行Window
s XP操作系统,甚至高达160G的硬盘,短短一年时间内,上网本的性能得到突飞猛进的发展。

上网本市场的热度不但吸引了万利达、爱国者这样的消费电子制造商,甚至连诺基亚这样的手机厂商也准备杀进来分一杯羹。美国手机芯片制造商高通公司将推出针对上网本的Snapdragon处理器,由于功耗小于英特尔的Atom芯片组,预计以可让上网本靠单颗电池撑一整天。此外,TI(德州仪器)的OMPA4平台包括了应用处理器、综合软件套装以及电源管理技术,支持新一代智能手机和移动互联网设备(MID)的快速开发,也可以用到上网本。

上网本的电源器件

上网本的兴起,使得传统的笔记本电源增加了一个新的需求,即提供针对上网本的电源产品。据德州仪器高级技术市场开拓工程师刘学超介绍,上网本电源管理需要针对电池充电、处理器、存储器、显示及背光等多种应用。至于上网本是采取分立式的电源管理还是集成在同一个芯片中,采用分立式还是集成方式则与负载(POL)电流和电压有关。CPU处理器由于其低电压大电流(1V,10A~20A),一般采用分立方式比较合理。但对于I/O、背光以及DDR供电,可以考虑采用高集成电源方案。随着上网本集成度愈来愈高,采用集成电源管理会是一个趋势之一。

总体来说,上网本的电源管理分为以下几部分:电池充电和管理;CPU处理器供电;系统5V/3.3V供电;I/O和显卡供电;显示背光供电;DDR存储器供电。

 

图2,TI为上网本提供完整的电源解决方案和周边器件 

针对x86的上网本方案,TI可提供整体电源解决方案。在适配器的AC-DC转换部分,TI有PFC控制器UCC28019A,后一级的PWM控制器UCC28600可提供19V和12V的输出。19V是沿用笔记本电脑的电源架构,12V是低成本方案,在采用两节锂电池的上网本中,通常把输出调整为12V。

针对上网本的充电,有两个选择,一是带动态路径管理的升压充电器BQ24705,需要外部加驱动;一个是集成了MOSFET的BQ24103A,也带动态路径管理,适用于2~5节锂电,可用于要求集成度比较高的上网本。用于电池计量的有BQ20Z75,用于输入端保护的有BQ29412。

对CPU的供电可采用单相DC-DC转换器TPS51610,符合IMVP6+标准。TI还有针对笔记本平台Motovala处理器的两相DC-DC转换器TPS51620。上网本采用的处理器多是N270,该处理器的功耗比较小,采用TPS51610就可满足要求。TI还会推出针对IMVP6.5的相关产品。
TPS51116可用于DDR供电用,支持DDR I/II/III,可输出Vtt和Vddq,实现DDR供电的整体方案,性价比非常高,可用在上网本和笔记本上。

对南北桥芯片的供电可采用单输入、双输出的TPS51124,得到1.5V/3A输出。如果需要分别提供南北桥的供电,可以用两颗TPS51117。双路DC-DC转换器TPS51125可以提供5V和3.3V输出,也有充电泵输出,可以充电到15V。

在周边外设上,TI有低成本两通道的音频功放TPA6017A2,还有支持2.1声道的耳机功放TPA6047。

TPS2042B和TPS2041B是USB过流的控制IC,实现USB过流和过温保护。在插入外置硬盘时,有非常大的冲击电流,可能会烧掉内部芯片或系统。这两款芯片可以起到很好的保护作用。

温度传感器TMP411/421能够对系统温度进行监测,进行过温保护。TI还有风扇控制器AMC6821和电流检测器INA219。

针对ARM架构,TI提供了集成度更高的PMU,内部可集成两到三个DC-DC降压转换器和LDO,如针对OMAP平台的TPS65930/50,TPS65024是针对Samsung和Freescale ARM处理器的电源解决方案。用PMU的好处是系统设计会比较简单,通用性比较强,只用一颗芯片就可以满足CPU和I/O的供电。

ARM架构的处理器没有集成LVDS收发器。很多系统的面板采用RGB或LVDS接口,如果采用RGB接口,主平台输出是RGB,可以直接把信号连过去。有些平台用LVDS接口,TI的SN75LVDS83B能够把RGB信号转换成LVDS信号,可用于ARM架构。

刘学超说,待机效率是TI的强项,TI的芯片可以确保高效率的转换和低静态损耗。如TPS51117单相转换器的驱动能力可以达到20A,功耗是竞争对手产品的1/5或1/6,可以得到相对比较长的待机时间。

给山寨机的机会

未来的上网本将向低成本、超薄化演进。一些不知名品牌的产品如果有较好的性能和低廉的成本,在二线和三线市场会有很好的前景。

刘学超说,TI的电源方案性价比很好,一些山寨上网本的制造商也采用了TI的方案,不仅销往二线和三线城市,甚至开始打入国际市场。很多山寨公司会有非常大的发展,因为他们非常注重产品的品质和性能,TI非常愿意和有潜力、认真做市场的公司合作。优秀产品一定有市场,现在的很多所谓山寨机也开始注重产品品质和今后的发展,甚至有机会变成主流品牌,而一些不思进取的品牌则可能被淘汰,甚至变成山寨货。

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