平板解析度/性能激增 PMIC拓撲架構大換新

作者: 黃耀瑋
2013 年 06 月 27 日

平板電源管理晶片(PMIC)正加速改朝換代。平板裝置螢幕解析度、運算效能激增,讓系統功耗管理挑戰日益嚴峻,驅動PMIC開發商積極提升晶片整合度,並開始改搭同步整流或橋式整流器等筆電電源晶片拓撲架構,以及手機PMIC使用的微型封裝技術,期進一步縮減導通損耗與零組件用量,全面提高電源轉換效率。



安恩科技應用技術部資深經理高進發認為,未來平板PMIC亦可望取法筆電面板電源設計,擴大整合WLED驅動器。



安恩科技(iML)應用技術部資深經理高進發表示,平板裝置PMIC將逐漸引進高階電源拓撲設計架構,包括以往在筆電電源晶片中採用的橋式整流器、同步整流方案,以及新一代單電感多重輸出(Single Inductor Multiple Output, SIMO)技術,進而精簡多餘的電源轉換步驟,改善系統效率。


高進發進一步指出,自從蘋果(Apple)以new iPad開啟高解析度螢幕設計風氣後,已刺激其他平板業者全面跟進開發全高畫質(FHD)以上顯示方案,導致面板背光模組、電源驅動複雜度和功耗大增;因此,儘管平板PMIC導入高階拓撲將增加成本,但只要有助提高效率,相關晶片商仍義無反顧投入研發,並逐步將PMIC介面改為I2C可編程設計,以優化面板調光、開關等參數調整機制。


據悉,同步整流拓撲在筆電電源晶片中已行之有年,平板PMIC改搭此一架構後,將可改善約3~5%的轉換效率。另外,PMIC導入橋式整流器結構亦有助精簡面板供電步驟,可直接由電池輸入端取得電力,進而縮減電力轉換耗損。


高進發更透露,愈來愈多電源晶片商在中小尺寸面板電源管理方案中,採用PMIC整合位準轉換器(Level Shifter)的設計,主要係友達、群創等面板廠跟進韓系廠商策略,將閘極驅動器(Gate Driver)電路直接內嵌在面板中,開發GIP(Gate in Panel)方案提高組裝靈活性,使過去大多與閘極驅動器整合的位準轉換器獨立出來,PMIC廠為進一步改善系統功耗與體積,遂開始整合其他分離的電源切換元件。


此外,因應平板電源管理功能加速整合,以及面板廠對周邊零組件占位空間的要求,包括安恩等PMIC業者已計畫在今年轉用晶圓級封裝(WLCSP),縮減50%晶片封裝尺寸。

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