电源芯片的特点和作用

发布时间：2022-01-19 00:00
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想必大家都知道IC，IC作用广泛被很多人所熟知。而他隔壁的电源芯片还是有些人不太清楚的。电源芯片的发展 对于提高整机性能具有很重要意义，是对电源管理芯片的选择与系统的需求直接相关，对数字电源管理芯片的发展还是有部分的关联的。那么电源芯片的特点和作用是什么呢?那今天就说说它的特点和作用。

电源芯片的特点和作用

电源芯片的特点和作用电源芯片可以先了解电源芯片是什么?电源管理芯片是有着双列直插芯片，而有的是表面贴装式封装，其中某系列芯片是比较经典的电源管理芯片，是由著名芯片设计公司Intersil设计电源管理集成电路(IC)是一种芯片，负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和其他电源管理。其主要负责将源电压和电流转换为可由微处理器、传感器等负载使用的电源。电源芯片对于集成电路是很重要的。

电源芯片的特点在电子设备系统中电源管理芯片担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。主要电源管理芯片有的是双列直插芯片，而有的是表面贴装式封装，其中某系列芯片是比较经典的电源管理芯片，它支持两/三/四相供电，支持VRM9.0规范，电压输出范围是1.1V-1.85V，能为0.025V的间隔调整输出，开关频率高达80KHz，具有电源大、纹波小、内阻小等特点，能精密调整CPU供电电压。提高CPU的性能，使CPU更好发挥它的作用。

几乎所有电子设备都有电源，但每个不同的系统都对着不同的样的电源设备。也是为了发挥电子系统的最佳性能，在需要选择最适合的电源管理方式。

电源芯片的作用第一，电子设备的核心是半导体芯片。而为了提高电路的密度，芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展，电场强度随距离的减小而线性增加，如果电源电压还是原来的5V，产生的电场强度足以把芯片击穿。所以，这样，电子系统对电源电压的要求就发生了变化，也就是需要不同的降压型电源。为了在降压的同时保持高效率，一般会采用降压型开关电源。

第二，目前因许多电子系统还需要高于供电电压的电源，比如在电池供电设备中，驱动液晶显示的背光电源，普通的白光LED驱动等，都需要对系统电源进行升压，这就需要用到升压型开关电源。

第三，现代电子系统正在向高速、高增益、高可靠性方向发展，电源上的微小干扰都对电子设备的性能有影响，这就需要在噪声、纹波等方面有优势的电源，需要对系统电源进行稳压、滤波等处理，这就需要用到线性电源。上述不同的电源管理方式，可以通过相应的电源芯片，结合极少的外围元件，就能够实现。可见，发展电源管理芯片是提高整机性能的必不可少的方法。

综合来说，在电子元器件中电源芯片从特点和作用来看，电源芯片有着不可代替的作用。目前电源芯片不断影响着数字化电源芯片，发挥着它不可限量的潜力。在往后经济发展高速环境下，能看到电源芯片不断发挥的潜力。

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    电源管理芯片的选型需要注意的因素是什么?电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。下面小编就介绍一下如何正确选择电源芯片。    如何正确选择电源芯片    在电路设计时，常用的电源器件无外乎两种， DC/DC 和 LDO 。    、LDO 是一种低压差线性稳压器，或者叫低压降器件，说明它一般用于需要降压的场合，具有成本低，噪音低，静态电流小等优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。    线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用 P 沟道 MOSFET 。 P 沟道 MOSFET 是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流。另外， P 沟道 MOSFET 上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于 MOSFET 的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。    、DC/DC 的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换)，只要符合这个定义都可以叫 DC/DC 转换器，包括 LDO 。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC/DC 。    包括升压、降压、升 / 降压和反相等电路。 DC/DC 转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随着集成度的提高，许多新型 DC/DC 转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。    电源芯片如何选型    如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用 LDO 稳压器，可达到很高的效率，最重要的是成本低。Ameya360大概总结了下适用 LDO 的应用场合：    比如需要高要求的电源噪声抑制和纹波抑制的产品，    比如 PCB 板面积小，如手机等手持电子产品，    比如电路电源不允许使用电感器，如手机等产品，    比如电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能，    比如要求稳压器低压降，自身功耗低的产品，    比如要求线路成本低和方案简单的产品。    如果输入电压和输出电压相差较大，或者压降较大，就要考虑用开关型的 DC/DC 了，因为 LDO 的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在 LDO 上能量太大，效率不高，所以DC/DC 很合适。 DC/DC 虽然效率高，可以输出大电流，但同时输出干扰较大，体积也相对较大，成本稍高。    总结下，升压时 一定要选 DC/DC ，而降压，是选择 DC/DC 还是 LDO ，要在成本，效率，噪声和性能上比较再做分析。    电源管理芯片的选择因素    电源管理的范畴比较广，既包括单独的电能变换 ( 主要是直流到直流，即 DC/DC) ，单独的电能分配和检测，也包括电能变换和电能管理相结合的系统。相应的，电源管理 芯片 的分类也包括这些方面，比如线性电源芯片、电压基准芯片、开关电源芯片、 LCD 驱动芯片、 LED 驱动芯片、电压检测芯片、电池充电管理芯片等。下面简要介绍一下电源管理芯片的主要类型和应用情况。    如果所设计的电路要求电源有高的噪音和纹波抑制，要求占用 PCB 板面积小 ( 如手机等手持电子产品 ) ，电路电源不允许使用电感器 ( 如手机 ) ，电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能，要求稳压器压降及自身功耗低 , 线路成本低且方案简单，那么线性电源是最恰当的选择。这种电源包括如下的技术：精密的电压基准，高性能、低噪音的运放，低压降调整管，低静态电流。    在小功率供电、运放负电源、 LCD/LED 驱动等场合，常应用基于电容的开关电源芯片，也就是通常所说的电荷泵 (Charge Pump) 。基于电荷泵工作原理的芯片产品很多，比如 AAT3113 。这是一种由低噪声、恒定频率的电荷泵 DC/DC 转换器构成的白光 LED 驱动芯片。 AAT3113 采用分数倍 (1.5 × ) 转换以提高效率。该器件采用并联方式驱动 4 路 LED 。输入电压范围为 2.7V～ 5.5V ，可为每路输出提供约 20mA 的电流。该器件还具备热管理系统特性，以保护任何输出引脚所出现的短路。其嵌入的软启动电路可防止启动时的电流过冲。 AAT3113 利用简单串行控制接口对芯片进行使能、关断和 32 级对数刻度亮度控制。    而基于电感的 DC/DC 芯片的应用范围最广泛，应用包括掌上电脑、相机、备用电池、便携式仪器、微型电话、电动机速度控制、显示偏置和颜色调整器等。主要的技术包括： BOOST 结构电流模式环路稳定性分析， BUCK 结构电压模式环路稳定性分析， BUCK 结构电流模式环路稳定性分析，过流、过温、过压和软启动保护功能，同步整流技术分析，基准电压技术分析。    除了基本的电源变换 芯片 ，电源管理芯片还包括以合理利用电源为目的的电源控制类芯片。如 NiH 电池智能快速充电芯片，锂离子电池充电、放电管理芯片，锂离子电池过压、过流、过温、短路保护芯片;在线路供电和备用电池之间进行切换管理的芯片， USB 电源管理芯片;电荷泵，多路 LDO 供电，加电时序控制，多种保护，电池充放电管理的复杂电源芯片等。    特别是在消费类电子方面。比如便携式 DVD 、手机、数码相机等，几乎用 1 块 -2 块电源管理芯片就能够提供复杂的多路电源，使系统的性能发挥到最佳。
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