模拟电源芯片的数字化浪潮袭来

追溯电源的发展历史，至今已有70多年了。20世纪50年代，美国NASA研制出第一代开关电源，它又被称作交换式电源、开关变换器。随着应用的发展与需求，50多年前美国公司又研发出了最早的电源芯片，这颗芯片的到来，意味着电源芯片时代的正式开启。
 
但最初的电源芯片是模拟形式实现的，它主要是可以实现最简单的升、降压功能。
 
那模拟电源芯片是什么？简单的来说，模拟电源芯片就是用放大器、比较器、驱动器、电阻、电容等模拟器件进行电源转换和控制的芯片。其功能是实现不同电压、电流间的转换和控制。
 
但随着电源行业的进步，模拟电源芯片也出现了一些不足：

1.模拟电源单芯片的优势是可以很简便的实现对电源的基本控制功能，但对单芯片的修改却是无法实现的。可电源的需求极其碎片化，而为了满足不断出现的新设计需求，研发的模拟电源芯片型号就会越来越多，以至于高达几万种，这势必需要大量的高级模拟芯片设计工程师、巨额资金投入，以及不可想象的研发时间投入等等。
 
2.模拟电源芯片采用的是典型的“器件”设计思维，每颗模拟电源芯片只能做到负责实现单一、简单的电源转换功能，每个电源都需要选择大量的器件来完成一个完整的电源设计。这种电源设计方法带来的直接结果就是：电源设计很难重用、设计效率极低、设计难度大、系统性能差。
 
3.一颗模拟电源芯片从研发、投片、封装测试、改版、量产，一般需要2年时间。所以用来研制数万款芯片的时间，统计出来则是无法想象的天文数字。尤其是研发高端的车规级芯片，往往会需要高达3-5年。
 
4.模拟电源芯片的研发需要具有多年经验的“老师傅”，需要拥有大量的技术积累及应用设计经验，尤其是要理解在产品应用中的“陷阱”。而仅仅依靠芯片仿真软件，并不能提高芯片设计的效率和成功率。
 
5.数年的研发周期，数万款模拟电源芯片，大量的研发投入和稀缺人才的需求，这些苛刻的现状，带来的直接结果就是模拟电源芯片的研发摊销极大。如果将研发摊销计入芯片成本，我们会发现大量模拟电源芯片型号是亏损的。
 
在电源功能和要求还比较简单的年代，模拟电源芯片设计技术已经相当成熟，并能基本满足电源的设计要求。随后经过50年发展，当今的电源已经要求小型化、平台化、数字化、智能化。传统模拟电源芯片已经无法满足这些需求，随之而来的结果就是：

1、模拟芯片型号众多，但仍远不能满足电源行业的需求。
2、芯片设计工程师奇缺，工资大幅上涨，研发摊销远超芯片物理成本，如果将研发摊销算入成本，大部分模拟电源芯片是亏损状态。
3、电源产品迭代速度缓慢且低效，且很难做知识产权保护。
4、模拟电源芯片设计技术遇到瓶颈，内卷加剧，市场集中度低。

此时，数字电源芯片应运而生！
 
数字电源芯片的发展史

数字电源芯片是什么？数字电源芯片就是用数字信号处理的方式进行电源的控制，这和传统的用模拟器件进行电源控制有着本质的区别，也带来了革命性的优势。

（数字电源芯片结构示意图）


（模拟电源芯片结构示意图）