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  • 同步整流DC/DC势不可挡 “效率”当属核心“杀手锏”
    http://www.ic72.com 发布时间:2020-11-19 13:25:57

     

    国产替代的波涛汹涌下,接下来可能将出现更多专注汽车DC/DC电源芯片领域的本土企业。但从市场竞争的角度来看,本土品牌想要打出差异化优势,势必不能重走国际大厂的老路,在路线上需要紧跟市场风向,曲线化推动产品技术端的可持续创新。

    芯洲科技的芯片就采用了与欧美系大厂的不同的路线,比如其SCT2450芯片在传统ESOP8管脚外伸的封装中集成了超低导通电阻的功率管的方案,由此实现了同步整流DC/DC。对此,张树春举例到:“SCT2450是芯洲科技提供的第一代的工业级DC/DC转换芯片,同时也针对车载的应用。这种封装在国际一线厂商中只能提供非同步DC/DC方案,但是芯洲科技可提供升级型P2P的替换方案,转换效率明显提升。目前,由于欧美厂商在该封装类型中没有实现同步方案,再次替换回来的可能性较小。”

     

    从应用的角度来说,同步与非同步整流各具优势,ADI也更看好同步整流DC/DC的市场,陈晟告诉记者:“针对新能源大电流场合,同步整流DC/DC的优点是高效率和EMI性能,带来的优势是减小器件发热,同时可以让PCB的尺寸更加紧凑。非同步整流DC/DC的优点是封装更小,成本更低。ADI公司更看好同步整流。提高效率,降低能耗是未来的新能源汽车的发展方向。毫无疑问,同步整流的DC/DC更加符合这一趋势。”随着越来越多的应用尝试,“同步整流”的方案也将逐步成为未来新能源汽车OEM们实现更高效低能耗电源管理系统的主流。

    正如张树春所提到,整流方式的变化也是为了提升转化效率。而对于DC/DC芯片厂商来说,要赢得市场和客户的青睐,“效率”必然是绕不开的话题。毕竟,一款DC/DC电源芯片的效率高不高,将直接决定新能源汽车系统的整体电源性能,是整车厂评判供应商优劣的关键参考标准。

    实际上,针对不同的应用,DC/DC电源芯片的效率会各有不同。陈晟以自家产品举例到,比如ADI的100V/30V双向两相同步降压或升压型控制器LTC3871,就非常适合于48V/12V汽车双电池系统,使用该器件可达到最高97%的效率;LT8708/-1是ADI用于自动驾驶汽车12V-12V冗余电池系统的双向降压-升压型控制器,可在两个具有相同电压的电池之间运行,其工作效率可以达到98%。

    过去,常见的DC/DC转换器往往存在这样的问题,陈晟指出,“在输入电压可能高于、低于或等于输出时生成稳压电压,也就是说,转换器必须执行升压和降压操作。从标称12V电池为汽车电子供电,就是一个典型场景,从引擎冷启动(低至3 V)到负载突降(高达100V),或者因为操作员出错导致出现反向电池电压(电压变化范围相当广泛)。从 SEPIC到4开关拓扑,有好几种DC-DC转换器拓扑可以执行升压和降压操作,但这些解决方案中没有任何一个能够在主动激活开关的情况,直接将输入电压输入到输出。而ADI的LT8210就是一个解决了这种痛点的同步降压-升压控制器,可以在直通 (PassThruTM)模式下运行,帮助消除EMI和开关损耗,并且最大化效率(高达 99.9%)。”针对不同的应用场景开发不同效率的DC/DC芯片,也是ADI针对这一市场的差异化打法,对于树立长期竞争力提振出货量和市场份额都大有裨益。

    总之,在新能源汽车持续堆算力、堆功率的不可逆势潮下,未来同步整流的DC/DC电源芯片将走上台前,对传统非同步方案实现逐步替代,进而跻身车用DC/DC电源芯片市场的主流。而在这一巨头林立的战场,国产芯片厂商时不我待,但目前本土企业虽已在国产替代“光环”的庇护下酝酿起步,但未来的持续发展仍充满风险。毕竟,与消费电子市场不同,车用半导体是“人命关天”的大事,整车厂往往固定供应商后几乎很难再做新的调整,这些举动时常是“牵一发而动全身”,不动则“稳若泰山”,动辄“伤筋动骨”。因此,编者认为,国产品牌也只能从更现实的角度出发,从中低端市场开始蓄力,待这类市场能够吃到一定份额并获得本土大客户认可之后,再逐步开始尝试高端市场,继而实现车用DC/DC电源芯片领域真正意义上的“国产替代”,这必将是一场艰苦而持久的“翻身仗”。


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