例如，安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監(jiān)鄭兆雄介紹了結合型雙極/CMOS/DMOS(BCD)技術的出現(xiàn)，使模擬、數(shù)字及電源方面的系統(tǒng)設計能夠整合在單片襯底上，這就導致智能功率IC誕生。后續(xù)的BCD工藝改善了高壓隔離、數(shù)字特征尺寸(提供更高模擬精度、邏輯速度、密度等)及功率處理能力?，F(xiàn)代工藝能夠整合數(shù)字處理器、RAM/ROM內(nèi)存、內(nèi)嵌式內(nèi)存及電源驅動器。早期的功率模塊在單個封裝中整合多個閘流體/整流器，從而提供更高的額定功率。過去三十年來已經(jīng)獲得重大突破。當今的模塊將功率半導體與感測、驅動、保護及控制功能結合在一起。它們可分為智能功率模塊(IPM)或功率整合模塊(PIM)。IPM通常是功率1 kW至30 kW的器件，由功率晶體管/整流器、預驅動器，可能還有控制器組成;PIM并列幾個IGBT/整流器，覆蓋10 kW到1 MW的額定功率，如圖1。

　　數(shù)字電源的契機

　　數(shù)字電源和模擬電源，一直是現(xiàn)在市場上既競爭又合作的兩種技術，雖然傳統(tǒng)的模擬電源在效率和成本甚至某些性能方面有不可比擬的優(yōu)勢，但是在智能化能源管理系統(tǒng)中，數(shù)字電源的可控可編程性顯得更適合智能化的電源管理系統(tǒng)。

　　數(shù)字電源是目前電源管理發(fā)展的主流方向，主要面向服務器、電信系統(tǒng)、有線/無線數(shù)據(jù)通訊等工業(yè)與醫(yī)療設備應用。數(shù)字電源具有一定的靈活性，可以針對不同應用方便的調(diào)節(jié)所需參數(shù)，如輸出電壓、過流點、頻率等，對所需的信號實現(xiàn)采集及監(jiān)控等功能。數(shù)字電源將向高集成化、易于調(diào)節(jié)等方面而努力。對于模擬電源技術，存在一些固有的缺點，比如靈活性、監(jiān)控性能欠佳，電壓精度不及數(shù)字電源好等特點，在智能化需求較高的應用場合已逐步被數(shù)字電源所取代。張錫亮認為，數(shù)字電源和模擬電源將同時并存，但對于大功率應用 (如服務器電源) 來說，由于瓦特數(shù)更高，目前已開始采用數(shù)字電源，其帶來更多的益處，有利于數(shù)字電源的普及。美高森美公司功率產(chǎn)品部門戰(zhàn)略業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Keith Westrum表明態(tài)度，由于數(shù)字系統(tǒng)可計算的功率持續(xù)增加且成本減少，數(shù)字電源管理將會占據(jù)主流。

　　Maxim戰(zhàn)略市場應用經(jīng)理Jon Day認為，先進的數(shù)字調(diào)制技術具有自動補償和改善瞬態(tài)性能的優(yōu)勢，這從幾個方面簡化了設計：更高精度的穩(wěn)壓輸出、減少元件數(shù)量(提高集成密度和可靠性)、降低寄生干擾(包括提高元件容限)。模擬方案在元件成本方面仍然占有一定優(yōu)勢，盡管數(shù)字與模擬之間的成本差距日漸縮小。過去，模擬方案(尤指電源控制器)具有更高的可靠性(由于具有更為成熟的設計工藝)，現(xiàn)在這一差距已經(jīng)微乎其微。軟件或特定固件(以及相關的設計GUI)對于數(shù)字控制架構的開發(fā)和應用十分重要。數(shù)字架構的自動補償和預測性負載補償需要采用更加復雜的算法。此類架構的開發(fā)及實施將是區(qū)分眾多電源管理廠商技術優(yōu)勢的主要依據(jù)。

　　智能化的數(shù)字電源，在網(wǎng)絡、通信，及中大功率的逆變、調(diào)速等復雜系統(tǒng)中，在物料清單、設計靈活性、多模式控制及實現(xiàn)復雜控制理論等方面有著模擬電源無法比擬的優(yōu)勢。因此，這類應用將是數(shù)字電源目前需求最旺盛的。而傳統(tǒng)的模擬電源，以其已于設計及相對較低的成本，在消費類以的應用 - 例如充電器，適配器，機頂盒，電視等， 以及中小功率的基礎設備、工業(yè)控制等領域將會被繼續(xù)采用，并隨著市場的增長而增長。智能化的電源管理不僅要求電源本身性能方面的提升，也要求在易用性方面接近模擬電源。因此，程文濤表示，電源半導體廠商設計的電源必須提供易于使用，功能齊全的圖形用戶界面(GUI)來幫助客戶盡快的熟悉電源方案，并將電源半導體的潛力發(fā)揮出來。TI為此發(fā)展出了Fusion Digital Power Designer，使用戶由接觸到上手的過程變得非常簡潔高效，同時對客戶使用中的調(diào)試，診斷也提供了極大的便利。這套工具與UCD系列的產(chǎn)品構成了一套完善而先進的功率轉換解決方案。

　　智能電網(wǎng)

　　智能電網(wǎng)，是智能電源管理的宏觀展現(xiàn)，智能電網(wǎng)無論從控制到電表，都需要半導體技術的支持。

　　Maxim戰(zhàn)略市場應用經(jīng)理David Andeen更關注智能電網(wǎng)中的需求，他指出特別是智能電表設計中，電源器件所面臨的挑戰(zhàn)是從電力充沛的電源中取電的同時，還要確保高效地利用電能。這就好像住在一條潔凈、水源充裕的大河旁，還要時時考慮節(jié)水問題。從現(xiàn)階段看，我們需要并即將看到越來越多的創(chuàng)新技術引入電池供電表計(如：水表和氣表)，通過高效的能量收集方案替代電池或者僅將電池作為輔助能源，從而極大地延長電池使用壽命。最終，利用超低功耗微控制器實現(xiàn)電能測量和智能表計，將這種簡單的傳感器嵌入電力線上，僅從電力線上收集非常低的電流即可支持供電。

　　智能電網(wǎng)的“智能化能源管理”必將對大眾化用電人群產(chǎn)生深遠影響。從提高效率入手對能源進行管控，積極應對上述挑戰(zhàn)，例如：降低高峰用電量、提高配電效率(優(yōu)化電壓/VAR、降低電壓跌落)，以及采用LED照明等重大革新技術達到節(jié)能的目的。同時，電源技術的發(fā)展也將持續(xù)帶動電池供電移動設備的節(jié)能變革。那么，兩者的結合點在哪里?當兩個應用領域的成本、功耗達到相同水平時，即為兩者的結合點。這是由市場而非技術驅動的?！　?/p>

         

　　對于智能電網(wǎng)應用，高效率AC-DC和高效率DC-AC都是實現(xiàn)理想目標的關鍵。無論用戶安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，還是類似于LED燈這樣的簡單設備，都會用到上述兩種轉換器。在大規(guī)模配電系統(tǒng)中，我們可能會在交流系統(tǒng)中看到微型直流配電站，這在高壓大規(guī)模電力傳輸系統(tǒng)以及低壓LED家用或建筑照明系統(tǒng)中比較常見。兩種情況下，能源的高效轉換、電壓精度和有源監(jiān)控都是保證系統(tǒng)可靠性和安全性的關鍵。

　　鄭兆雄從智能電表的角度來看，如果是三相電表的話，就要求智能電表電源支持更寬的交流電壓范圍，如從46 V左右到480 V左右，從而提高安全性。此外的一個新要求就是降低智能電表的待機能耗，如將智能電表在未抄表的普通狀態(tài)下的能耗降到低于2 W。安森美半導體基于NCP1251B電流模式PWM控制器及2SK4177 1,500 V、2 A、13 Ω單N溝道功率MOSFET的低功率智能電表設計就符合這些應用要求，不僅支持70至520 Vac的超寬電壓范圍，還支持隔離，且待機能耗極低。

　　TI程文濤則看到，目前智能電網(wǎng)的發(fā)展對電源的要求還主要是集中在高效低功耗，及高可靠性方面，對電源本身的智能化要求尚未成為迫切的需求。目前的設計挑戰(zhàn)主要是電源要求寬的工作電壓以適應不同地區(qū)電網(wǎng)電壓的波動，同時要求電源本身的功耗極低。