从音乐管理到电源管理—杜珣弤

　　1998年,杜珣弤 (Mr. SHYUN DII DU) 先生提出了“Audio DJ”发明,即无需向笔记本电脑CPU供电时,也能播放音频的低功耗CD-ROM播放器。

　　这项创新发明陆续广泛获得美国、日本、欧洲、中国等多国家和地区的专利。因为这真是一个开创性的,非常有趣的发明。

　　我们简单了解下在“Audio DJ”发明出现前,90年代的笔记本电脑,电脑播放音频如何操作:需要听音乐时,使用CD-ROM播放器,电脑首先正常开机,经过30秒之后进入系统,进行播放操作,此时CPU正常运行。

　　我们再来简单看下,“Audio DJ”发明的电脑环境和原理。电脑的子系统包括 CPU、RAM、显示器、存储设备、输入设备和数字音频生成 IC。而用于播放音频的CD-ROM 子系统包括 CD-ROM 驱动器和 CD-ROM 控制按钮。

　　控制按钮在播放音频 CD 时控制 CD-ROM 驱动的操作。CD-ROM 子系统的音频接口 IC 将电脑子系统的总线耦合到 CD-ROM 驱动器和控制按钮上。

　　在第一种操作模式下,音频接口 IC在总线和 CD-ROM 驱动器之间中继命令和数据。

　　而在第二种操作模式下,当电脑子系统关闭时,音频接口 IC 仍然能自动响应控制按钮并将命令传输到 CD-ROM 驱动播放音频 CD。

　　这项发明,现在看来是非常惊艳的创新!因为这个有趣的开创性发明,意味着电脑在CPU不开机的情况下也可以播放音乐,电脑直接变身为简易操作的音乐播放设备,变身便携式CD机。对比Audio DJ发明之前,传统电脑开机播放音乐仅能播放2小时,采用Audio DJ音乐可以连续播放10小时。一方面是显而易见大大的节能,另一方面是操作的革新带来更多更好的用户体验。

　　这项发明直接影响了下一代笔记本电脑的设计,键盘增加了控制音乐播放的功能键。IBM、ACER、HP、Fujitsu、Gateway、蓝天、AlphaTop、ASE、索尼等一线笔电大厂纷纷采用此项设计。

　　远不止如此, 杜珣弤作为发明者的理念也深入影响了下一代个人消费电子产品与用户更好交互的设计。如今我们在笔记本或电脑键盘上能看到各种便捷的功能键操作;同时,发明者也打开了便携式产品更宽阔的未来应用场景。

　　提出这项发明后的第二年,2000年4月,杜珣弤先生成功带领凹凸科技(O2Micro)开创了半导体行业上市的一个新类别“Power Management”电源管理,成为此分类下第一个纳斯达克上市公司。

　　而24年来,科技突飞猛进、日新月异,每个人随身携带的设备早已不是笔记本电脑了,取而代之的是手机。 杜珣弤先生不断创新、孜孜以求,在2004 年带领团队深度钻研电源管理,希望从音乐管理省电的成就上更上一层楼,从而可以解决手机最令人发愁的电池电量以及如何快速充电“补血”的难题。

　　目前电池技术远远赶不上移动设备对能量的消耗。手机设备制造商不得不通过提高电池容量的办法来满足至少一天的用电需求。然而容量和充电时间是一对天然的矛盾。3000mAH的容量是大屏智能机的必须配置,使用5V2A充电时间接近4小时,这又会带来极差的用户体验。

　　要实现快速充电必须提高输入功率。充电功率可以通过提高电压或者电流获得提升。由此出现高压快充和低压快充的技术线路。当前的快充技术提高了输入电压或者电流但是在转换效率方面没有什么改善。有没有一个既能加大充电功率,又能提升充电效率,而且具备成本效益的充电方案呢?

　　杜珣弤在十多年前就指出: “随着行动装置对能耗和效率的需求不断提升,未来的充电方式一定会发展成电池直充!”并早在2000年就申请了电池直充技术专利,随后带领公司员工将这一概念落实成凹凸科技高速直充专利技术和一系列相关产品。

　　手机充电系统包含三大块:外置的AC/DC充电器,手机端的充电芯片以及电池。充电器和手机端都各自有一套独立的降压型DCDC,各自独立的环路控制DCDC的输出,这样整体工作效率不到85%。凹凸高速直充技术则革新了这种传统方案,我们将手机端充电芯片一分为二:控制部分留在手机端,实际做升电压、降电压、供电流做直充、涓流充电的转换放在外置的AC/DC充电器。将两个环路缩减成一个环路,直充效率可以超过96%。只有外置的AC/DC充电器(电压转换)是主要的热量来源,也是功耗的主要部分。

　　借用CEO杜先生的形象比喻:“比如说,我们聪明地将一个充电器合理的分工成两个区块。一块是实际的打工仔, 放在外边和适配器一起。这个打工仔负责实际转换高压的电流给电池所需, 这部分会发热。另一块负责充电管理, 把打工仔送来的电压/电流直接灌入电池,这部分几乎没有能量损耗。结果所发的热都发在手机外面了。手机内部温度适中,好像一个宜居城市。相比传统的方案,手机端芯片温度下降多达30℃。您的手机从此远离发烫,也就远离危险!”

　　使用凹凸科技高速直充的充电架构,一款3000mAh的电池只需要30分钟就可以充到80%容量,50多分钟就可以充满。而且适配器和手机两边均感受不到常见产品的温度升高现象。

　　典型的协议快充必须在适配器端和系统端使用专用的协议芯片。凹凸科技高速直充方案不需要协议芯片,也没有软件编程。用杜先生话总结就是:“仅用一颗高速直充芯片和专用的线材AC/DC充电器即可替代现在市场上繁冗复杂的方案。”

　　凹凸科技高速直充技术具有充电功率大、整机不发热、系统设计容易等特点。是一款适应大容量电池手机尤其是5G时代移动设备的优选充电方案。高速直充技术已经获得包括US6741066,7088076,7348760等在内几十个专利,并且已经量产。

　　凹凸科技(O2Micro)的理念,Breathing Life Into Mobility,一直被坚持,热情不熄、创新不止。杜珣弤执掌的O2Micro如氧气如影随形,出现在大家的日常,一如既往,致力于提升大家的日常生活幸福感。

　　附:文中所提专利及权利要求如下:

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