人類(lèi)社會(huì )從茹毛飲血的石器時(shí)代到如今高速化發(fā)展的信息時(shí)代,電力的發(fā)現與引入功不可沒(méi),正是由于電力技術(shù)的告訴發(fā)展才帶來(lái)了如今碩果累累的科技成果,這次小編就為大家帶來(lái)了改變世界的電子電力技術(shù)之一的電源管理技術(shù)的專(zhuān)題介紹,正是由于電源管理技術(shù)的出現大大延長(cháng)了電池的壽命,降低了組件的能耗。本次專(zhuān)題內容涵蓋了電源管理技術(shù)常用知識的總結,電源管理技術(shù)解析,電源管理設計,電源管理芯片和開(kāi)關(guān)電源等多個(gè)方面的內容。

電源管理技術(shù)常用知識

什么是電源管理技術(shù)?

電源管理是指如何將電源有效分配給系統的不同組件。電源管理對于依賴(lài)電池電源的移動(dòng)式設備至關(guān)重要。通過(guò)降低組件閑置時(shí)的能耗,優(yōu)秀的電源管理系統能夠將電池壽命延長(cháng)兩倍或三倍。電源管理技術(shù)也稱(chēng)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,現代電子,網(wǎng)絡(luò )組建,自動(dòng)控制等多學(xué)科于一體的邊緣交叉技術(shù),現今已經(jīng)廣泛應用到工業(yè),能源,交通,信息,航空,國防,教育,文化等諸多領(lǐng)域。

電源管理技術(shù)的分類(lèi)

電源管理半導體本中的主導部分是電源管理IC,大致可歸納為下述8種:
1、AC/DC調制IC。內含低電壓控制電路及高壓開(kāi)關(guān)晶體管。
2、DC/DC調制IC。包括升壓/降壓調節器,以及電荷泵。
3、功率因數控制PFC預調制IC。提供具有功率因數校正功能的電源輸入電路。
4、脈沖調制或脈幅調制PWM/ PFM控制IC。為脈沖頻率調制和/或脈沖寬度調制控制器,用于驅動(dòng)外部開(kāi)關(guān)。
5、線(xiàn)性調制IC(如線(xiàn)性低壓降穩壓器LDO等)。包括正向和負向調節器,以及低壓降LDO調制管。
6、電池充電和管理IC。包括電池充電、保護及電量顯示IC,以及可進(jìn)行電池數據通訊“智能”電池 IC。
7、 熱插板控制IC(免除從工作系統中插入或拔除另一接口的影響)。
8、MOSFET或IGBT的驅動(dòng)IC。
在這些電源管理IC中,電壓調節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)的應用相聯(lián)系,所以針對不同應用,還可以列出更多類(lèi)型的器件。

電源管理技術(shù)的特點(diǎn)

電源管理的特點(diǎn)是高效能、低功耗、智能化。
提高效能涉及兩個(gè)不同方面的內容:一方面想要保持能量轉換的綜合效率,同時(shí)還希望減小設備的尺寸;另一方面是保護尺寸不變,大幅度提高效能。
在交流/直流(AC/DC)變換中,低的通態(tài)電阻,符合計算機和電信應用中更加高效適配器和電源的需要。在電源電路設計方面,一般待機能耗已經(jīng)降到1W 以下,并可將電源效率提高至90%以上。要進(jìn)一步降低現有待機能耗,則需要有新的IC制造工藝技術(shù)及在低功耗電路設計方面的突破。
越來(lái)越多的系統會(huì )需要多輸出穩壓器。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轉換器和具有動(dòng)態(tài)可調輸出電壓的開(kāi)關(guān)穩壓器等。

電源管理技術(shù)的發(fā)展趨勢

電源管理的“要求”越來(lái)越高
在應用驅動(dòng)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(zhù)應用的不斷創(chuàng )新,電源IC的市場(chǎng)也呈現出需求多樣化,應用細分化,更多高性能電源IC的市場(chǎng)需求也不斷深化以及擴展化,更好地為滿(mǎn)足系統創(chuàng )新,性能提升而服務(wù)。

數字電源激發(fā)活力
數字電源為電源設計領(lǐng)域注入了新的活力,同時(shí)也對電源管理IC廠(chǎng)商提出了更高的要求。電源IC廠(chǎng)商需要和主芯片廠(chǎng)商進(jìn)行有效地技術(shù)溝通,因為只有了解系統芯片的需求,電源IC的目標設計規格才顯得更有意義,這種為系統性能需求而定制的電源設計最終能為系統的功耗優(yōu)化做出巨大的貢獻。

模塊化趨勢越來(lái)越明顯
受SoC化設計趨勢的影響,近年來(lái)電源管理IC技術(shù)表現出越來(lái)越強的模塊化趨勢。一方面,設備正變得越來(lái)越復雜,更多功能特性、更快更復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可有效降低系統設計的復雜性,節約電路板空間,提高系統的長(cháng)期可靠性,同時(shí)也能有效降低系統成本,帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的。

電源管理技術(shù)的應用領(lǐng)域 —— 熱門(mén)五大應用領(lǐng)域

有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信基礎設施

由于基于云計算的應用和數據共享的激增,以及由此帶來(lái)的數據流量的增加。高耗電設備需要先進(jìn)的電源管理。

移動(dòng)終端領(lǐng)域

隨著(zhù)消費者要求智能手機和平板電腦有更多功能和更長(cháng)的電池續航時(shí)間,移動(dòng)設備的電源管理要求變得越來(lái)越復雜。

工業(yè)領(lǐng)域

數字和模擬控制器、電源模塊以及開(kāi)關(guān)穩壓器。能夠簡(jiǎn)化電源設計,同時(shí)又具有高集成度和高效的特點(diǎn),廣泛應用于工廠(chǎng)自動(dòng)化。

汽車(chē)領(lǐng)域

汽車(chē)電氣化是擺在半導體廠(chǎng)商面前的最重要機遇之一。

航空航天領(lǐng)域

航天航空領(lǐng)域上的電源系統是產(chǎn)生、貯存、變換、調節和分配電能的系統,通?煞譃橹麟娫春投坞娫。

電源管理技術(shù)解析

電源管理設計

電源管理芯片

開(kāi)關(guān)電源

最新技術(shù)專(zhuān)題展示