電源管理技術的主要分類和熱門應用領域
發布時間:2016-07-19 責任編輯:wenwei
【導讀】在zai日ri常chang生sheng活huo中zhong,人ren們men對dui電dian子zi設she備bei的de依yi賴lai越yue來lai越yue嚴yan重zhong,電dian子zi技ji術shu的de更geng新xin換huan代dai,也ye同tong時shi意yi味wei著zhe人ren們men對dui電dian源yuan的de技ji術shu發fa展zhan寄ji於yu厚hou望wang,下xia麵mian就jiu為wei大da家jia介jie紹shao電dian源yuan管guan理li技ji術shu的de主zhu要yao分fen類lei和he熱re門men應ying用yong領ling域yu。
電源管理半導體從所包含的器件來說,明確強調電源管理集成電路(電源管理IC,簡稱電源管理芯片)的位置和作用。電源管理半導體包括兩部分,即電源管理集成電路和電源管理分立式半導體器件。
電源管理集成電路包括很多種類別,大致又分成電壓調整和接口電路兩方麵。電壓凋整器包含線性低壓降穩壓器(即 LOD),以及正、負輸出係列電路,此外不有脈寬調製(PWM)型(xing)的(de)開(kai)關(guan)型(xing)電(dian)路(lu)等(deng)。因(yin)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu),集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)芯(xin)片(pian)內(nei)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)的(de)物(wu)理(li)尺(chi)寸(cun)越(yue)來(lai)越(yue)小(xiao),因(yin)而(er)工(gong)作(zuo)電(dian)源(yuan)向(xiang)低(di)電(dian)壓(ya)發(fa)展(zhan),一(yi)係(xi)列(lie)新(xin)型(xing)電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)器(qi)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)。電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)用(yong)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)有(you)接(jie)口(kou)驅(qu)動(dong)器(qi)、馬達驅動器、功率場效應晶體管(MOSFET)驅動器以及高電壓/大電流的顯示驅動器等等。
電源管理分立式半導體器件則包括一些傳統的功率半導體器件,可將它分為兩大類,一類包含整流器和晶閘管;另一類是三極管型,包含功率雙極性晶體管,含有MOS結構的功率場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。
在某種程度上來說,正是因為電源管理IC的大量發展,功率半導體才改稱為電源管理半導體。也正是因為這麼多的集成電路 (IC)進入電源領域,人們才更多地以電源管理來稱呼現階段的電源技術。

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調製IC。內含低電壓控製電路及高壓開關晶體管。
2、 DC/DC調製IC。包括升壓/降壓調節器,以及電荷泵。
3、功率因數控製PFC預調製IC。提供具有功率因數校正功能的電源輸入電路。
4、脈衝調製或脈幅調製PWM/ PFM控製IC。為脈衝頻率調製和/或脈衝寬度調製控製器,用於驅動外部開關。
5、線性調製IC(如線性低壓降穩壓器LDO等)。包括正向和負向調節器,以及低壓降LDO調製管。
6、電池充電和管理IC。包括電池充電、保護及電量顯示IC,以及可進行電池數據通訊“智能”電池 IC。
7、 熱插板控製IC(免除從工作係統中插入或拔除另一接口的影響)。
8、MOSFET或IGBT的驅動IC。
在這些電源管理IC中,電壓調節IC是發展最快、產量最大的一部分。各種電源管理IC基本上和一些相關的應用相聯係,所以針對不同應用,還可以列出更多類型的器件。
電源管理的技術趨勢是高效能、低功耗、智能化。
提高效能涉及兩個不同方麵的內容:一方麵想要保持能量轉換的綜合效率,同時還希望減小設備的尺寸;另一方麵是保護尺寸不變,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。在電源電路設計方麵,一般待機能耗已經降到1W 以下,並可將電源效率提高至90%以上。要進一步降低現有待機能耗,則需要有新的IC製造工藝技術及在低功耗電路設計方麵的突破。
越來越多的係統會需要多輸出穩壓器。例如帶多輸出和電源通路控製的鋰離子充電電池,多輸出 DC/DC轉換器和具有動態可調輸出電壓的開關穩壓器等。
電源管理IC的智能化,包括從電源控製到電量監測與電池管理。
熱門五大應用領域
(1)有you線xian和he無wu線xian通tong信xin基ji礎chu設she施shi。由you於yu基ji於yu雲yun計ji算suan的de應ying用yong和he數shu據ju共gong享xiang的de激ji增zeng,以yi及ji由you此ci帶dai來lai的de數shu據ju流liu量liang的de增zeng加jia,在zai全quan球qiu範fan圍wei內nei出chu現xian了le擴kuo建jian網wang絡luo和he數shu據ju基ji礎chu設she施shi的de趨qu勢shi。高gao耗hao電dian設she備bei需xu要yao先xian進jin的de電dian源yuan管guan理li。
(2)移動終端領域。隨著消費者要求智能手機和平板電腦有更多功能和更長的電池續航時間,移動設備的電源管理要求變得越來越複雜。
(3)工業領域。數字和模擬控製器、電源模塊以及開關穩壓器。這些產品能夠簡化電源設計,同時又具有高集成度和高效的特點,廣泛應用於智能家居,智能電網、測試測量係統、醫療設備及工廠自動化。
(4)汽車領域。汽車電氣化是擺在半導體廠商麵前的最重要機遇之一。
(5)航空航天領域。
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