電源管理技術(shù)分類與熱門應(yīng)用領(lǐng)域詳解

　　電源管理半導(dǎo)體從所包含的器件來說，明確強(qiáng)調(diào)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(dǎo)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(dǎo)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(diào)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(fù)輸出系列電路，此外不有脈寬調(diào)制（PWM）型的開關(guān)型電路等。因技術(shù)進(jìn)步，集成電路芯片內(nèi)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(diào)整器應(yīng)運而生。電源管理用接口電路主要有接口驅(qū)動器、馬達(dá)驅(qū)動器、功率場效應(yīng)晶體管（MOSFET）驅(qū)動器以及高電壓/大電流的顯示驅(qū)動器等等。

　　電源管理分立式半導(dǎo)體器件則包括一些傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)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(jié)構(gòu)的功率場效應(yīng)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(dǎo)體才改稱為電源管理半導(dǎo)體。也正是因為這么多的集成電路 （IC）進(jìn)入電源領(lǐng)域，人們才更多地以電源管理來稱呼現(xiàn)階段的電源技術(shù)。

　　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。

　　電源管理的技術(shù)趨勢是高效能、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。

　　電源管理IC的智能化，包括從電源控制到電量監(jiān)測與電池管理。

　　熱門五大應(yīng)用領(lǐng)域

　?。?）有線和無線通信基礎(chǔ)設(shè)施。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，在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了擴(kuò)建網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的趨勢。高耗電設(shè)備需要先進(jìn)的電源管理。

　?。?）移動終端領(lǐng)域。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。數(shù)字和模擬控制器、電源模塊以及開關(guān)穩(wěn)壓器。這些產(chǎn)品能夠簡化電源設(shè)計，同時又具有高集成度和高效的特點，廣泛應(yīng)用于智能家居，智能電網(wǎng)、測試測量系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備及工廠自動化。

　?。?）汽車領(lǐng)域。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。