【導(dǎo)讀】本文整理自2014年4月11日深圳芯??萍加邢薰玖挚∈⑾壬?strong>2014智能家居、可穿戴與無線互聯(lián)開發(fā)者論壇上發(fā)表的“移動電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與機遇”主題演講。
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林俊盛:大家好,我是深圳芯??萍嫉囊苿与娫串a(chǎn)業(yè)線的產(chǎn)品經(jīng)理,我叫林俊盛。今天我跟大家分享的主題主要是有6個方面。一講講移動電源市場發(fā)展的趨勢;二講講我們公司在設(shè)計移動電源方面的成就還有發(fā)展里程;三、四點針對市場上主流的設(shè)計及移動電源制造、設(shè)計領(lǐng)域的方案選擇情況;五、六點就會講講我公司對外合作方面的細(xì)節(jié)。
移動電源電源市場很多人會說這個市場已經(jīng)被做爛了,實際上移動電源市場真的被做爛了嗎?移動電源每個月的出貨量至少也有100KK的量,為什么敢這樣說?因為2014年根據(jù)可靠媒體預(yù)測,中國市場智能手機將會達(dá)到4億部,假設(shè)每一部手機配1-2個移動電源,這個量有多大?除了手機的需求以外,還有很多大廠在做活動的時候也會做相對比較低端移動電源,這一部分的市場也會占有非常大的份額。
第二移動電源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在還沒有,據(jù)可靠消息這個標(biāo)準(zhǔn)在今年會出臺,現(xiàn)在初稿已經(jīng)定了,定稿會在深圳進(jìn)行第三次討論,具體定下來的時間可能會在今年下半年。當(dāng)它出臺之后市面上很多低端移動電源產(chǎn)品就會被清洗,產(chǎn)業(yè)鏈中,做低端移動電源的廠商現(xiàn)在陸續(xù)都有降價的動作,在標(biāo)準(zhǔn)出臺之前把不合格的產(chǎn)品首先處理了。
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移動電源發(fā)展過程當(dāng)中大家會按照什么方向做設(shè)計?從我們公司對外供應(yīng)的情況以及整個行業(yè)鏈的統(tǒng)計情況來看,目前行業(yè)發(fā)展會朝著這幾個方向去走,一個就是,安全是第一標(biāo)準(zhǔn)。目前整個行業(yè)在整合移動電源標(biāo)準(zhǔn),最核心的目的就是為了保障移動電源的安全性。在設(shè)計過程當(dāng)中會有一個短路、過充電的保護(hù)、失效的保護(hù)、高溫的保護(hù)等,很多下游的生產(chǎn)商、貿(mào)易商可能沒有留意到這些參數(shù),后面遇到退貨賠款的問題處理起來非常麻煩,也會非常吃力。
第二點移動電源要安全,除了安全之外性能方面也是要得到很大的關(guān)注,最主要就是效率要高,效率高體現(xiàn)不是移動電源可以用得更久一點,而是體現(xiàn)非常核心的質(zhì)量問題,移動電源的效率對于用戶本身來說意義不是特別大,當(dāng)然也不可能很低。主要的作用體現(xiàn)在當(dāng)你的溫度非常高的時候,整個板元器件的壽命會非常低,消費者使用過程當(dāng)中就會容易遇到問題,特別現(xiàn)在很多放電式做到2安、3、4安,如果你不合格就會遇到質(zhì)量問題。
對于LCD顯示要求越來越多,還有單獨限流,為什么LCD是未來發(fā)展趨勢?很多市場是走個性化的路線,也就是大家現(xiàn)在看到做得非常爛,成本非常低,比如說饅頭、錢包,羅馬式這些簡單的設(shè)計成本非常低,賣一塊板利潤多少,一塊板的利潤也就是1、2毛錢,終端客戶利潤多少?不會超過一塊錢。
很多小設(shè)計商擠不進(jìn)去這個市場,雖然說這個市場的量很大。那么就應(yīng)該走高端定制路線。LCD移動電源一塊板的利潤是公模板利潤的十倍以上,這個彈性有多大?大家可以討論。LCD移動電源的數(shù)量正在起來,后面也會走向更加個性化的需求。
對于量產(chǎn)要求很高,不知道今天在座有多少是生產(chǎn)制造商或者想進(jìn)入這個領(lǐng)域,真正進(jìn)入這個領(lǐng)域?qū)τ诜桨干?、設(shè)計商來說最擔(dān)心,最頭疼問題就是量產(chǎn)一致性。你設(shè)計一個移動電源,我充到4.2伏的時候,你是不是可以保持各項指標(biāo)都一致,這對MCU的要求很高,目前市面上很多MCU做控制的時候,精度大概就是5%左右,5%會是什么概念?有就是4.2伏需要充到4.3伏以上才進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),充到4.1伏的時候整個電池就認(rèn)為已經(jīng)充滿了,這樣消費者就認(rèn)為這個東西不合格。很多電芯充電時電量主要集中在4.0伏以后,如果一致性不高,首先移動電源做不好,很快就耗掉電。你保護(hù)不好也會引發(fā)電池爆炸的事故,類似事故也很多,所以對于量產(chǎn)的要求很高,也是每個方案商,制造商一定要嚴(yán)格把控的一點。
以上說很多功能,但最終還要保證出臺的成本一定要夠低,要求未來移動電源集成度越來越高,直到把面積做起來很小,同時設(shè)計的散熱也非常好。成本另外一個體現(xiàn)就是維修成本也要慢慢降低,通過提高集成度就可以把移動電源生產(chǎn)制造成本降下來。
對于開發(fā)者來說,很多客戶有很多方案,有很多大客戶一個月可能要做4、5個方案,假設(shè)你是一個方案商,有若干個工程師,每個工程師一個月假設(shè)做5、6個移動電源的方案,那么一個月至少也要幾十個移動電源的方案。可能一個方案的周期大概就是1、2天,1、2天的設(shè)計周期必須要保證產(chǎn)品是可以出到百K級的水平,還有出來的產(chǎn)品非常穩(wěn)定。對于移動電源開發(fā)要求就是說開發(fā)周期一定要短,但生產(chǎn)的東西一定要好。那么如何做到這一點?就要盡可能跟原廠,特別是比較有設(shè)計實力的原廠合作做這個方案的導(dǎo)入。
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我們公司在移動電源這個領(lǐng)域的耕耘很多年,從2011年開始就耕耘移動電源這一塊,最早我們用高可靠性的FLASH做,一開始做分立式,需要三顆芯片,現(xiàn)在我們所做的產(chǎn)品,這邊有分立式的,三合一的,LCD三合一的設(shè)計,我們的產(chǎn)品你拿去打8000伏靜電是沒有任何問題,我可以拍胸脯跟你們這樣講。
這里面簡單介紹產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)勢,現(xiàn)在假設(shè)要做三合一的移動電源,可以節(jié)省兩個芯片,這兩個芯片對于低端有幾毛的利潤空間,高端有一塊多錢的利潤,這就要求芯片速度越來越快,還需要有大驅(qū)動,這樣驅(qū)動比較抖,出來效率也比較好。還有生產(chǎn)一致性問題,芯海ADC這方面比較出名的,我可以保證MCU,
AD的測量精度在1%附近,芯片內(nèi)部還有參考源,不需要你再掛一個外部參考源。
現(xiàn)在除了做大工廠,大工廠一般量都是單款有100、200K左右,總量一個月上來也有幾KK,很多時候1K的MCU并不能滿足大廠設(shè)計需求,我們公司在美 國消費電子展展出一個非常復(fù)雜的移動電源,是用32位機再加上4K的芯片做的移動電源的設(shè)計,如果要保證利潤空間非常高就要保證功能越來越多,4K空間做 是相對比較好的,在一定合適范圍內(nèi),4K的空間設(shè)計移動電源這是非常有優(yōu)勢,因為容量大。用公司的4K空間來設(shè)計,這樣外圍元器件少。
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移動電源的方案,對于要進(jìn)入移動電源行業(yè)領(lǐng)域的一些人可能會有比較大的參考性,講講這兩款,第一款做傳統(tǒng)分立式,跟市面上主流方案設(shè)計兼容,飛毛腿等他們 很多時候都會采取分立式的設(shè)計。他們使用芯片資源大概也是像我們3116的資源水平。他們現(xiàn)在的整機功耗會達(dá)到20微安以下,電池待機時間可以非常 長,LDO現(xiàn)在不需要外置的,可以省掉一個TL431,升壓頻率這一塊,3116由自己的外部芯片去決定。有關(guān)充電性能,一般方案都會要求可以做到支持零伏 充電,特別一些對于大電池廠來說,電池廠在電池出廠之前會做一個零伏充電測試,就要求我們在設(shè)計當(dāng)中包含這個指標(biāo)。
放電性能1A效率簡單來講做到89%,90%,2A做到86%,3119是一個三合一的移動電源方案,相對3116來說,他的元器件會更加少,而且頻率可以達(dá)到250K左右,同時充電電流可以調(diào),如果你用分立式的芯片設(shè)計,很多時候充電電流就停止在800毫安,3119做設(shè)計可以做到1A,1.5A,現(xiàn)在三星手機充電電流已經(jīng)做到1.5A,慢慢向2A靠近,這種大電流充電趨勢肯定會延續(xù)下去,用我們3119就可以做到這樣的設(shè)計。
再往下講講現(xiàn)在4K移動idnayuan芯片方案,3427有4K空間,整機靜態(tài)功耗可達(dá)20微以內(nèi),元器件總數(shù)需要54個元器件,54個元器件里面只有一個MCU主控,其他的都是相對成本比較低的元器件,所以維修成本很低,生產(chǎn)可靠性也會非常好,紋波控制在100毫伏以內(nèi)。
電池沒有什么電的時候方案還行不行?大家很關(guān)心。我們可以跟你說3427的內(nèi)置頻率可以跑到32兆,比如說紋波可以跑到非常小,但電壓低于3伏的時候是可以正常工作,很多人用一些芯片也不知道可靠性,當(dāng)電池掉到3伏以下會驗證發(fā)現(xiàn)自己的方案實際上是不行,這個時候再彌補就沒有意義了。
看看其他非三合一的方案,產(chǎn)品優(yōu)勢已經(jīng)不是非常明顯所以這里不講太多,硬件三合一也有若干的缺點,也不講。
最后講講LCD移動電源的設(shè)計,一個精度可以做到1%,LCD驅(qū)動現(xiàn)在不需要做驅(qū)動芯片,所以這里又節(jié)省一個電阻網(wǎng)絡(luò),把空間減少下來,紋波做到100毫伏以下,效率也可達(dá)到要求,還有放電性能也是可以達(dá)到的。市面上使用比較多就是有三家方案,哪三家就不說名字,做移動電源的業(yè)內(nèi)人士肯定非常清楚,面對這些方案我們有什么優(yōu)勢?
我們節(jié)省LDO,電阻網(wǎng)絡(luò)我們也不需要使用到,電源管理芯片我們也不需要用到,里面還有VDD的保護(hù),不需要溫度保護(hù)傳感器,有很多人試圖做小米移動電源,他里面做一個溫度保護(hù)動作,芯片3429,腳位夠多,除了做電池溫度保護(hù)還可以做芯片溫度保護(hù),這樣過國家安全認(rèn)證的時候就會更加輕松。
我們可以對比一下生產(chǎn)上面的成本,這是目前市面上主流的概況,目前整個移動電源行業(yè)內(nèi)做LCD方案,大體BOM的情況就是如此。經(jīng)過改良現(xiàn)在我們的LCD移動電源方案做到元器件個數(shù)是58個,而且性能非常優(yōu)越。
大家可以看看,如果做移動電源成本會控制在哪一塊,首先LDO就節(jié)省一些錢,電阻這里也節(jié)省20多個電阻,看這些都是49、50、40多個,這里只有27個,想想在布板的時候少了20多個電阻,感覺是怎樣的,而且維修非常方便,電感也可以使用4.7微的電感,所以58個元器件,含LCD,高端移動電源設(shè)計方案是非常誘人,而且還是4K的。
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芯海在移動電源這個領(lǐng)域扮演什么角色?如果你想找我們合作,進(jìn)入移動電源這個領(lǐng)域,我們能夠提供什么樣的資源給你們進(jìn)入這個市場?移動電源這一塊我們是芯片原廠,對于合作商,代理商,方案商,下游設(shè)計單位我們可以提供非常完整解決方案。這些方案目前在國內(nèi)大廠進(jìn)行大批量生產(chǎn),因為涉及保密所以不方便直接跟大家講。
但對于我們合作的廠家,我們有非常成熟的一套BOM是可以直接進(jìn)行批量,我們在合適情況下,我們可以提供一整套解決方案,甚至包括開源的過程,我們有非常核心的設(shè)計技術(shù),因為我們的芯電設(shè)計本部在深圳,我們也有很好的價格,也有很大的優(yōu)勢,我們還有非常好的服務(wù),我們的交易方式非常靈活。
我們公司是國家首批認(rèn)定的高級集成電路設(shè)計企業(yè),目前為止已經(jīng)有10年了,我們從ADC起家,所以做移動電源計量方面有非常雄厚的經(jīng)驗,我們在旁邊也有小展位,也有移動電源LCD的DEMO板,如果想要了解我們的公司設(shè)計移動電源的情況,可以在百度、谷歌上面進(jìn)行搜索,我們已經(jīng)開放很多業(yè)內(nèi)資料,大家進(jìn)入這個領(lǐng)域的時候可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮⒖肌?br />
我們公司除了做移動電源這一塊,我們在很多領(lǐng)域也有耕耘,我們現(xiàn)在有做電能計量,二級電表,國網(wǎng)電表,三相電表,單相電表,我們還有ADC有30、10、6萬點的商用衡器,2通道、4通道的設(shè)計,SOC的設(shè)計,中國家用衡器的40%、50%的芯片用就是我們家的芯片在做,只不過很多時候你不知道這是我們家的芯片,如果你有各種衡器的產(chǎn)品需求,可以跟我們一起合作這一塊項目,在OTP,MCU方面我們也有很多優(yōu)勢,包括價格方面的優(yōu)勢。
演講到此結(jié)束,非常感謝大家支持,如果大家想要進(jìn)入移動電源圈子,有什么疑問或者需要尋求資源,配合支持你的話,可以后面到我們的展臺找我一起交流,謝謝大家。
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