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電源管理技術(shù)常用知識 |
什么是電源管理技術(shù)? |
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 電源管理是指如何將電源有效分配給系統(tǒng)的不同組件。電源管理對于依賴電池電源的移動式設(shè)備至關(guān)重要。通過降低組件閑置時的能耗，優(yōu)秀的電源管理系統(tǒng)能夠?qū)㈦姵貕勖娱L兩倍或三倍。電源管理技術(shù)也稱做電源控制技術(shù)，它屬于電力電子技術(shù)的范疇，是集電力變換，現(xiàn)代電子，網(wǎng)絡(luò)組建，自動控制等多學(xué)科于一體的邊緣交叉技術(shù)，現(xiàn)今已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)，能源，交通，信息，航空，國防，教育，文化等諸多領(lǐng)域。
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電源管理技術(shù)的分類 |
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電源管理半導(dǎo)體本中的主導(dǎo)部分是電源管理IC，大致可歸納為下述8種：
1、AC/DC調(diào)制IC。內(nèi)含低電壓控制電路及高壓開關(guān)晶體管。
2、DC/DC調(diào)制IC。包括升壓/降壓調(diào)節(jié)器，以及電荷泵。
3、功率因數(shù)控制PFC預(yù)調(diào)制IC。提供具有功率因數(shù)校正功能的電源輸入電路。
4、脈沖調(diào)制或脈幅調(diào)制PWM/ PFM控制IC。為脈沖頻率調(diào)制和/或脈沖寬度調(diào)制控制器，用于驅(qū)動外部開關(guān)。
5、線性調(diào)制IC（如線性低壓降穩(wěn)壓器LDO等）。包括正向和負(fù)向調(diào)節(jié)器，以及低壓降LDO調(diào)制管。
6、電池充電和管理IC。包括電池充電、保護(hù)及電量顯示IC，以及可進(jìn)行電池數(shù)據(jù)通訊“智能”電池 IC。
7、 熱插板控制IC（免除從工作系統(tǒng)中插入或拔除另一接口的影響）。
8、MOSFET或IGBT的驅(qū)動IC。
在這些電源管理IC中，電壓調(diào)節(jié)IC是發(fā)展最快、產(chǎn)量最大的一部分。各種電源管理IC基本上和一些相關(guān)的應(yīng)用相聯(lián)系，所以針對不同應(yīng)用，還可以列出更多類型的器件。
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電源管理技術(shù)的特點 |
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 電源管理的特點是高效能、低功耗、智能化。
提高效能涉及兩個不同方面的內(nèi)容：一方面想要保持能量轉(zhuǎn)換的綜合效率，同時還希望減小設(shè)備的尺寸;另一方面是保護(hù)尺寸不變，大幅度提高效能。
在交流/直流（AC/DC）變換中，低的通態(tài)電阻，符合計算機(jī)和電信應(yīng)用中更加高效適配器和電源的需要。在電源電路設(shè)計方面，一般待機(jī)能耗已經(jīng)降到1W 以下，并可將電源效率提高至90%以上。要進(jìn)一步降低現(xiàn)有待機(jī)能耗，則需要有新的IC制造工藝技術(shù)及在低功耗電路設(shè)計方面的突破。
越來越多的系統(tǒng)會需要多輸出穩(wěn)壓器。例如帶多輸出和電源通路控制的鋰離子充電電池，多輸出 DC/DC轉(zhuǎn)換器和具有動態(tài)可調(diào)輸出電壓的開關(guān)穩(wěn)壓器等。
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電源管理技術(shù)的發(fā)展趨勢 |
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 電源管理的“要求”越來越高
在應(yīng)用驅(qū)動和技術(shù)進(jìn)步的作用下，對電源IC的技術(shù)要求也不斷走高。而且隨著應(yīng)用的不斷創(chuàng)新，電源IC的市場也呈現(xiàn)出需求多樣化，應(yīng)用細(xì)分化，更多高性能電源IC的市場需求也不斷深化以及擴(kuò)展化，更好地為滿足系統(tǒng)創(chuàng)新，性能提升而服務(wù)。
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 數(shù)字電源激發(fā)活力
數(shù)字電源為電源設(shè)計領(lǐng)域注入了新的活力，同時也對電源管理IC廠商提出了更高的要求。電源IC廠商需要和主芯片廠商進(jìn)行有效地技術(shù)溝通，因為只有了解系統(tǒng)芯片的需求，電源IC的目標(biāo)設(shè)計規(guī)格才顯得更有意義，這種為系統(tǒng)性能需求而定制的電源設(shè)計最終能為系統(tǒng)的功耗優(yōu)化做出巨大的貢獻(xiàn)。
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 模塊化趨勢越來越明顯
受SoC化設(shè)計趨勢的影響，近年來電源管理IC技術(shù)表現(xiàn)出越來越強(qiáng)的模塊化趨勢。一方面，設(shè)備正變得越來越復(fù)雜，更多功能特性、更快更復(fù)雜處理器需要更先進(jìn)的電源管理解決方案另一方面，模塊化的電源管理IC可有效降低系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性，節(jié)約電路板空間，提高系統(tǒng)的長期可靠性，同時也能有效降低系統(tǒng)成本，帶來的好處是顯而易見的。
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電源管理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 —— 熱門五大應(yīng)用領(lǐng)域 |
| 有線和無線通信基礎(chǔ)設(shè)施 |
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由于基于云計算的應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享的激增，以及由此帶來的數(shù)據(jù)流量的增加。高耗電設(shè)備需要先進(jìn)的電源管理。 |
| 移動終端領(lǐng)域 |
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隨著消費者要求智能手機(jī)和平板電腦有更多功能和更長的電池續(xù)航時間，移動設(shè)備的電源管理要求變得越來越復(fù)雜。 |
| 工業(yè)領(lǐng)域 |
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數(shù)字和模擬控制器、電源模塊以及開關(guān)穩(wěn)壓器。能夠簡化電源設(shè)計，同時又具有高集成度和高效的特點，廣泛應(yīng)用于工廠自動化。 |
| 汽車領(lǐng)域 |
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汽車電氣化是擺在半導(dǎo)體廠商面前的最重要機(jī)遇之一。 |
| 航空航天領(lǐng)域 |
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航天航空領(lǐng)域上的電源系統(tǒng)是產(chǎn)生、貯存、變換、調(diào)節(jié)和分配電能的系統(tǒng)，通�？煞譃橹麟娫春投坞娫�。 |
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