鉅大LARGE | 點擊量：1425次 | 2021年06月07日
為何要發展電源管理芯片?如何選擇電源管理芯片?
芯片的重要性不言而喻，我國目前在芯片方面的成就還未達到世界巔峰。但是，小編相信我國的芯片水平將會領先世界。為增進大家對芯片的了解，本文將對電源管理芯片予以解讀。本文中，你將對電源管理芯片的發展必要性以及如何選擇電源管理芯片有所認識。
一、什么是電源管理芯片
電源管理芯片(powerManagementIntegratedCircuits)，是在電子設備系統中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片。重要負責識別CpU供電幅值，出現相應的短矩波，推動后級電路進行功率輸出。
重要電源管理芯片有的是雙列直插芯片，而有的是表面貼裝式封裝，其中HIp630x系列芯片是比較經典的電源管理芯片，由著名芯片設計公司Intersil設計。它支持兩/三/四相供電，支持VRM9.0規范，電壓輸出范圍是1.1V-1.85V，能為0.025V的間隔調整輸出，開關頻率高達80KHz，具有電源大、紋波小、內阻小等特點，能精密調整CpU供電電壓。
二、電源管理芯片發展的必要性
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
所有電子設備都有電源，但是不同的系統對電源的要求不同。為了發揮電子系統的最佳性能，要選擇最適合的電源管理方式。
首先，電子設備的核心是半導體芯片。而為了提高電路的密度，芯片的特點尺寸始終朝著減小的趨勢發展，電場強度隨距離的減小而線性新增，假如電源電壓還是原來的5V，出現的電場強度足以把芯片擊穿。所以，這樣，電子系統對電源電壓的要求就發生了變化，也就是要不同的降壓型電源。為了在降壓的同時保持高效率，一般會采用降壓型開關電源。
同時，許多電子系統還要高于供電電壓的電源，比如在電池供電設備中，驅動液晶顯示的背光電源，普通的白光LED驅動等，都要對系統電源進行升壓，這就要用到升壓型開關電源。
此外，現代電子系統正在向高速、高增益、高可靠性方向發展，電源上的微小干擾都對電子設備的性能有影響，這就要在噪聲、紋波等方面有優勢的電源，要對系統電源進行穩壓、濾波等處理，這就要用到線性電源。上述不同的電源管理方式，可以通過相應的電源芯片，結合極少的外圍元件，就能夠實現。可見，發展電源管理芯片是提高整機性能的必不可少的手段。
三、如何選擇電源管理芯片
電源管理的范疇比較廣，既包括單獨的電能變換(重要是直流到直流，即DC/DC)，單獨的電能分配和檢測，也包括電能變換和電能管理相結合的系統。相應的，電源管理芯片的分類也包括這些方面，比如線性電源芯片、電壓基準芯片、開關電源芯片、LCD驅動芯片、LED驅動芯片、電壓檢測芯片、電池充電管理芯片等。下面簡要介紹一下電源管理芯片的重要類型和應用情況。
假如所設計的電路要求電源有高的噪音和紋波抑制，要求占用pCB板面積小(如手機等手持電子產品)，電路電源不允許使用電感器(如手機)，電源要具有瞬時校準和輸出狀態自檢功能，要求穩壓器壓降及自身功耗低，線路成本低且方法簡單，那么線性電源是最恰當的選擇。這種電源包括如下的技術：精密的電壓基準，高性能、低噪音的運放，低壓降調整管，低靜態電流。
在小功率供電、運放負電源、LCD/LED驅動等場合，常應用基于電容的開關電源芯片，也就是通常所說的電荷泵(Chargepump)。基于電荷泵工作原理的芯片產品很多，比如AAT3113。這是一種由低噪聲、恒定頻率的電荷泵DC/DC轉換器構成的白光LED驅動芯片。AAT3113采用分數倍(1.5&TImes;)轉換以提高效率。該器件采用并聯方式驅動4路LED。輸入電壓范圍為2.7V～5.5V，可為每路輸出供應約20mA的電流。該器件還具備熱管理系統特性，以保護任何輸出引腳所出現的短路。其嵌入的軟啟動電路可防止啟動時的電流過沖。AAT3113利用簡單串行控制接口對芯片進行使能、關斷和32級對數刻度亮度控制。
而基于電感的DC/DC芯片的應用范圍最廣泛，應用包括掌上電腦、相機、備用電池、便攜式儀器、微型電話、電動機速度控制、顯示偏置和顏色調整器等。重要的技術包括：BOOST結構電流模式環路穩定性分析，BUCK結構電壓模式環路穩定性分析，BUCK結構電流模式環路穩定性分析，過流、過溫、過壓和軟啟動保護功能，同步整流技術分析，基準電壓技術分析。
除了基本的電源變換芯片，電源管理芯片還包括以合理利用電源為目的的電源控制類芯片。如NiH電池智能快速充電芯片，鋰離子電池充電、放電管理芯片，鋰離子電池過壓、過流、過溫、短路保護芯片;在線路供電和備用電池之間進行切換管理的芯片，USB電源管理芯片;電荷泵，多路LDO供電，加電時序控制，多種保護，電池充放電管理的復雜電源芯片等。
特別是在消費類電子方面。比如便攜式DVD、手機、數碼相機等，幾乎用1塊-2塊電源管理芯片就能夠供應復雜的多路電源，使系統的性能發揮到最佳。
