隨著信息時代的發(fā)展,芯片占據著越來越重要的位置??梢哉f,芯片是一切智能的基礎。為增進大家對芯片的認識,本文將對芯片予以介紹,主要內容在于介紹電源管理芯片的應用、性能與優(yōu)勢。如果你對芯片具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、電源管理芯片的應用
電源管理的范疇比較廣,既包括單獨的電能變換(主要是直流到直流,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(tǒng)。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主要類型和應用情況。
如果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),電源需要具有瞬時校準和輸出狀態(tài)自檢功能,要求穩(wěn)壓器壓降及自身功耗低,線路成本低且方案簡單,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(tài)電流。
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提供復雜的多路電源,使系統(tǒng)的性能發(fā)揮到最佳。
二、提高性能
所有電子設備都有電源,但是不同的系統(tǒng)對電源的要求不同。為了發(fā)揮電子系統(tǒng)的最佳性能,需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,芯片的特征尺寸始終朝著減小的趨勢發(fā)展,電場強度隨距離的減小而線性增加,如果電源電壓還是原來的5V,產生的電場強度足以把芯片擊穿。所以,這樣,電子系統(tǒng)對電源電壓的要求就發(fā)生了變化,也就是需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(tǒng)還需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,都需要對系統(tǒng)電源進行升壓,這就需要用到升壓型開關電源。
此外,現(xiàn)代電子系統(tǒng)正在向高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展,電源上的微小干擾都對電子設備的性能有影響,這就需要在噪聲、紋波等方面有優(yōu)勢的電源,需要對系統(tǒng)電源進行穩(wěn)壓、濾波等處理,這就需要用到線性電源。
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(xiàn)??梢?,發(fā)展電源管理芯片是提高整機性能的必不可少的手段。
三、相關優(yōu)勢
電子設備所具備的功能越多、性能越高,其結構、技術、系統(tǒng)就越復雜,傳統(tǒng)的模擬技術電源管理IC滿足系統(tǒng)整體電源管理要求的難度也就越大,價格也更加昂貴。數字控制器的核心主要由三個特殊模塊組成:抗混疊(anti-aliasing)濾波器、模數轉換器(ADC)和數字脈沖寬度調制器(DPWM)。為了達到與模擬控制架構同等的性能指標,必須具備高分辨率、高速和線性ADC以及高分辨率、高速PWM電路設計。ADC分辨率必須能夠滿足誤差小于輸出電壓允許變化的范圍,所需的輸出電壓紋波越小,則對ADC的分辨率要求越高。同時,由于抗混疊濾波器以及流水線式或SAR模數轉換器會引入環(huán)路延時,所以我們迫切需要高采樣速率的模數轉換器。模擬控制器對所產生的可能脈沖寬度存在固有的限制,而DPWM可以產生離散和有限的PWM寬度集。從穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出角度看,只可能有一組離散的輸出電壓。由于DPWM是反饋環(huán)路中的一部分,因此DPWM的分辨率必須足夠高才能使輸出不顯示眾所周知的極限周值。不顯示任何極限周值所需的最少位數取決于拓撲、輸出電壓和ADC分辨率。同時,系統(tǒng)的環(huán)路穩(wěn)定性由PI或者PID控制器來調整。
以上便是此次小編帶來的“芯片”相關內容,通過本文,希望大家對電源管理芯片具備一定的認知。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!