電源管理芯片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.主要負責識別CPU供電幅值,產生相應的短矩波,推動后級電路進行功率輸出。
電源管理芯片是電子系統中用于電能轉換、分配和監控的核心器件,涵蓋電壓調節、電池管理、功率保護等功能模塊。其核心作用包括:
?電能轉換?:通過降壓(Buck)、升壓(Boost)、升降壓(Buck-Boost)等拓撲結構實現電壓/電流調節,適配不同負載需求?。
?能效優化?:采用D-CAP3控制模式(如TI產品)或自適應頻率調制技術,提升輕載和滿載效率,降低靜態功耗?。
?系統保護?:集成過壓、過流、欠壓鎖定(UVLO)、過熱保護(OTP)等機制,保障設備安全運行?。
技術分類與典型產品?
電源管理的范圍相對較廣,包括電源轉換(DC-DC、AC-DC和DC-AC)、電源分配和檢測,以及結合了電源轉換和電源管理的系統。相應地,電源管理芯片的分類也包括這些方面,例如線性電源芯片、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、柵極驅動器、負載開關、寬帶隙開關等。
- ?按功能劃分?
?DC-DC轉換器?:如TI的TPSM863252系列,支持3V-17V輸入、3A輸出,集成MOSFET和電感,適用于服務器電源和工業設備?。
?LDO(低壓差線性穩壓器)?:亞德諾(ADI)的LDO產品以低噪聲和高精度著稱,適配精密儀器和醫療設備?。
?電池管理芯片(BMS)?:英飛凌的PMIC方案支持車規級電池監控,覆蓋艙內傳感器供電和毫米波雷達系統?。
- ?按集成度劃分?
?分立式PMIC?:針對單一功能優化,如安森美的AC-DC芯片,適配快充和工業電源?。
?多通道PMIC?:如圣邦微電子的集成方案,可同時管理CPU、GPU、內存等多路供電,簡化手機、IoT設備設計?。
下面我們介紹一些電源管理芯片平臺及產品:
比較知名的電源管理芯片廠商有德州儀器(TI)、亞德諾(ADI)、慧能泰、圣邦微、英飛凌、瑞薩電子、安森美(onsemi)、意法半導體(ST)、矽力杰、恩智浦(NXP)等廠商。
1. TI公司同步降壓模塊TPSM863252系列
TPSM863252系列相關鏈接:http://www.asorrir.com/d/6543852.html
概述:
TI的TPSM863252系列是一款輸入電壓范圍為 3V 至 17V 的簡單易用型高效、高功率密度同步降壓模塊,支持高達 3A 的連續電流。
TPSM86325系列 采用 D-CAP3 控制模式提供快速瞬態響應并支持低 ESR 輸出電容器,無需外部補償。該器件可支持以高達 95% 的占空比運行。
TPSM863252 在 Eco-mode 下運行,可在輕負載時保持高效率。TPSM863257 在 FCCM 模式下運行,可在所有負載條件下保持相同的頻率和較低的輸出紋波。TPSM863253 是一款采用 FCCM 模式的 3.3V 固定輸出電壓器件。TPS863253 在內部模塊中集成了分壓電阻器和前饋電容器。該器件集成了全面的斷續模式 OVP、OCP、UVLO、OTP 和 UVP 保護。
TI的TPSM863252系列電路圖:
2.ADI公司的LDO產品LT3097
ADI的LT3097相關鏈接:http://www.asorrir.com/d/6554268.html
概述:
LT3097 是一款雙通道(正/負)、高性能、低壓差線性穩壓器,采用 ADI 公司的超低噪聲和超高電源抑制比 (PSRR) 架構,可以為噪聲敏感型應用供電。每個穩壓器提供高達 500mA 的電流,典型壓差為 260mV/235mV(正/負)。
靜態工作電流標稱值為 2.2mA/2.35mA(正/負),關斷時降至 0.3μA/3μA(正/負)。LT3097 具有寬輸出電壓范圍(正輸出為 0V 至 15V,負輸出為 0V 至 -19.5V)誤差放大器,以單位增益工作,可提供幾乎恒定的輸出噪聲、PSRR、帶寬和負載調整性能,且不受編程輸出電壓的影響。
LT3097 的每個通道采用最小 10 μF 的陶瓷輸出電容即可穩定工作。內置保護包括帶折返的內部限流值和帶滯后的熱限制。正穩壓器還包括電池反接保護和反向電流保護。LT3097 采用散熱增強型 22 引腳 6mm × 3mm 塑料雙扁平無引腳 (DFN) 封裝。
ADI的LT3097電路圖:
3.安森美的MOSFET 驅動器ADP3110A
安森美的ADP3110A相關鏈接:http://www.asorrir.com/d/6525231.html
概述:
ADP3110A 是一款雙高電壓 MOSFET 驅動器,適用于在一個非隔離同步降壓功率轉換器中驅動兩個 N 溝道 MOSFET 和兩個開關。該驅動器專為驅動同步降壓轉換器中高低側功率MOSFET的柵極而優化。高低側驅動器能夠驅動3000pF的負載,具有25ns的傳播延遲和30ns的轉換時間。ADP3110A具有寬工作電壓范圍,可以優化高低側MOSFET柵極驅動電壓,以實現最佳效率。內部自適應非重疊電路通過防止兩個MOSFET的同時導通,進一步減少了開關損耗。浮動頂部驅動器設計可以適應高達35V的VBST電壓,瞬態電壓高達40V。通過將低邏輯電平施加到輸出禁用(OD)引腳,可以使兩個柵極輸出都變低。欠壓鎖定功能確保當電源電壓低時,兩個驅動器輸出都低,而熱關斷功能則為IC提供過溫保護。
ADP3110A電路圖:
4.圣邦微的PMIC產品SGM38121
圣邦微的 SGM38121相關鏈接:http://www.asorrir.com/d/6554458.html
概述:
SGM38121 是一款 4 通道 LDO PMIC,具有兩個高效率和低輸出 DVDD 通道以及兩個高 PSRR 和低噪聲 AVDD 通道。
對于 DVDD1 和 DVDD2,SGM38121 使用 NMOS 架構,沒有電荷泵。IN1 用作輸入源,IN2 用作偏置電壓。IN1 輸入電壓范圍為 0.7V 至 2V,IN2 輸入電壓范圍分別為 3V 至 5.5V。DVDD1 和 DVDD2 的輸出范圍均為 0.528V 至 1.504V。它們都能夠提供 1200mA 輸出電流和超低壓差電壓。
對于 AVDD1 和 AVDD2,SGM38121 使用 PMOS 架構,IN2 作為輸入源。它們都可以提供 1.504V 至 3.424V 的輸出電壓,具有高 PSRR 性能。輸出電流限制為 330mA。SGM38121具有外部 EN 引腳、內部使能位和序列控制寄存器。其他功能包括 UVLO、高分辨率輸出電壓配置以及 OCP 和 UVP 期間的打嗝功能。SGM38121具有自動放電功能,可在禁用狀態下快速放電輸出電壓。此外,SGM38121 支持 400kHz I2 C 接口,寄存器地址自動遞增,可連續寫入。
該SGM38121適用于手機攝像頭傳感器、可穿戴設備上的攝像頭傳感器。
圣邦微的SGM38121產品及電路圖:
5.矽力杰的高效同步降壓轉換器SA26066WYQ
矽力杰的SA26066WYQ相關文檔:*附件:SA26066WYQ.pdf
概述:
SA26066是一款高效同步降壓DC/DC穩壓器,具有內部電源和同步整流器開關,能夠在3V至7V的輸入電壓范圍內提供6A的連續輸出電流。
Silergy專有的Instant PWMTM快速響應、恒定導通時間(COT)控制方法支持高輸入/輸出電壓比(低占空比),并在大約100ns內對負載瞬變做出響應,同時在線路、負載和輸出電壓范圍內保持接近恒定的工作頻率。這種控制方法即使在低ESR陶瓷電容器的情況下也能提供穩定的運行,而無需復雜的補償。
內部22.1m功率和8.1m同步整流器開關在廣泛的應用中提供了出色的效率,特別是在低輸出電壓和低占空比的情況下。逐周期電流限制、輸入欠壓鎖定、內部軟啟動、輸出欠壓/過壓保護和熱關斷可在所有操作條件下提供安全操作。
SA26066采用緊湊型QFN2mmx3mm-14封裝。
矽力杰的SA26066WYQ產品圖及電路圖:
6.瑞薩的離線反激式穩壓器RAA223882
瑞薩的RAA223882的相關鏈接:*附件:REN_RAA223882_DST_20240329.pdf
概述:
RAA223882是一款帶有集成700V功率MOSFET的離線反激式穩壓器,為電器、空調和通用隔離電源等高輸入電壓應用提供了一種經濟高效的解決方案。
反激式穩壓器以65kHz的恒定開關頻率運行,并采用電流模式控制。在輕負載時,它以突發模式運行以降低功耗,并使用次級側反饋提供出色的輸出電壓調節。
RAA223882具有集成高壓(HV)啟動功能,可實現低系統組件數量。它還提供頻率抖動,以簡化EMI濾波器設計。該設備采用7升PDIP封裝。
瑞薩的RAA223882電路圖:
7.慧能泰的開關電源轉換器芯片HP1500
慧能泰開關電源轉換器芯片HP1500的相關文檔:*附件:HP1500.pdf
概述:
HP1500 是一款開關電源轉換器芯片,其內部集成了一 顆高集成度、高性能的電流模式 PWM 控制器和一顆功率 MOSFET,適用于小于 30W 的開關電源設備。 HP1500 具有極低的啟動電流和工作電流,并提供了綠色模式和脈沖模式(BurstMode)功能,可以減少開關的損耗。 此外,HP1500 具有恒功率功能,并內置了線電壓補償,當負載達到最大功率后,隨著負載電流增大,輸出電壓下降,保持接近恒定功率輸出。 HP1500 提供了多種全面的可恢復保護模式,其中包括:逐周期電流限制(OCP)、過溫保護(OTP)、VCC 的過壓保護、次邊肖特基短路保護、低壓關閉 (UVLO)。 HP1500 提供 SOP-8L 的封裝選項。
HP1500產品及典型應用電路:
HP1500評估板套件:
8.恩智浦的安全系統基礎芯片(SBC)系列FS23
恩智浦的FS23相關文檔:*附件:FS23DS.pdf
概述:
FS23系統基礎芯片(SBC)提供了一個可擴展的器件系列,該系列具有引腳到引腳和軟件兼容性。它可以從LDO版本擴展到DC-DC版本,也可以從QM擴展到ASIL B。FS23 SBC包括CAN和LIN收發器以及新一代汽車電子控制單元(ECU)中常見的許多系統功能。
FS23 SBC是一種系統附加值產品,它的集成度較高,可優化車身和舒適市場的物料清單(BOM)成本。
該器件具有較高的靈活性,適用于基于S32K處理器的應用和多個品牌的處理器。
恩智浦FS23系列產品圖:
最后小編給大家再分享一下相關的技術博客:
http://www.asorrir.com/d/6458344.html
基于ADI LTC6813電芯監控器實現BMS開路檢測功能
http://www.asorrir.com/d/6534143.html
TPS650003 2.25MHz降壓轉換器,帶雙LDOs和SVS電源管理IC數據手冊
http://www.asorrir.com/d/6576045.html
TPS6594-Q1 汽車類 2.8V 至 5.5V PMIC,具有5個降壓穩壓器和4 個低壓差穩壓器數據手冊
http://www.asorrir.com/d/6565647.html
基于德州儀器AMC0106M05和AMC0106M25的相電流檢測設計
http://www.asorrir.com/d/6529007.html
基于TL431和PC817的典型應用電路
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