電源是現(xiàn)實生活中使用最多的裝置之一,比如我們的手機、電腦等設備中都有電源的身影。為增進大家對電源的認識,本文將對電源管理IC的分類以及電源管理IC的功能予以介紹。如果你對電源、電源管理IC具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、電源管理IC分類
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面。電壓凋整器包含線性低壓降穩(wěn)壓器(即 LOD),以及正、負輸出系列電路,此外不有脈寬調制(PWM)型的開關型電路等。因技術進步,集成電路芯片內數(shù)字電路的物理尺寸越來越小,因而工作電源向低電壓發(fā)展,一系列新型電壓調整器應運而生。電源管理用接口電路主要有接口驅動器、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(tǒng)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(fā)展,功率半導體才改稱為電源管理半導體。也正是因為這么多的集成電路 (IC)進入電源領域,人們才更多地以電源管理來稱呼現(xiàn)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調制IC。內含低電壓控制電路及高壓開關晶體管。
2、 DC/DC調制IC。包括升壓/降壓調節(jié)器,以及電荷泵。
3、功率因數(shù)控制PFC預調制 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,用于驅動外部開關。
5、線性調制IC(如線性低壓降穩(wěn)壓器LDO等)。包括正向和負向調節(jié)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的驅動 IC。
在這些電源管理IC中,電壓調節(jié)IC是發(fā)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(lián)系,所以針對不同應用,還可以列出更多類型的器件。
二、電源管理IC功能
1、電源轉換功能
電源管理IC能夠將外部電源(如電池、電源適配器)的電壓進行升降變換,以供應給芯片和其他系統(tǒng)部件所需要的電壓。它可以根據(jù)不同的輸入電壓和輸出電壓要求,通過內置的升降壓轉換器,實現(xiàn)高效率、低功耗的電源轉換。通常,電源管理IC會提供多種輸出電壓和電流選項,以滿足不同芯片和系統(tǒng)部件的電源需求。
2、電源管理功能
電源管理IC可以監(jiān)測和控制芯片和其他系統(tǒng)部件的電源供應,確保其在工作期間獲得穩(wěn)定和可靠的電源。它可以實現(xiàn)電源的開關控制、電源過載保護、電源欠壓保護、電源過壓保護等功能。當電源異?;虿蛔銜r,它會及時采取措施保護系統(tǒng)和設備不受損壞。
3、電源保護功能
電源管理IC通過監(jiān)測電流、電壓、溫度等參數(shù)來檢測電源異常情況,并采取相應措施(如關閉電源或限制電流)來保護系統(tǒng)和設備不受損壞。它可以提供多種保護功能,如過流保護、過壓保護、過溫保護、短路保護等,有效提高電子設備的安全性和穩(wěn)定性。
4、電池充電和管理功能
電源管理IC可以控制電池的充電和放電過程,以最大程度地延長電池的壽命和提高充電效率。它可以提供多種充電模式和充電控制功能,如恒流充電、恒壓充電、三級充電等,使電池充電更加安全和高效。此外,電源管理IC還能夠監(jiān)測電池的狀態(tài)和剩余電量,以提供更加精確的電池管理功能。
總之,電源管理IC是現(xiàn)代電子設備中不可或缺的關鍵部件,能夠為電子設備提供高效、可靠、安全的電源管理方案,為設備的性能和壽命提供保障。
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