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淺析電源管理芯片選擇因素

2020-05-09 15:51:32

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(jié)合的系統(tǒng)。相應(yīng)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(zhǔn)芯片、開關(guān)電源芯片、LCD驅(qū)動芯片、LED驅(qū)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(yīng)用情況。

如果所設(shè)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(jī)等手持電子產(chǎn)品),電路電源不允許使用電感器(如手機(jī)),電源需要具有瞬時校準(zhǔn)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(dāng)?shù)倪x擇。這種電源包括如下的技術(shù):精密的電壓基準(zhǔn),高性能、低噪音的運放,低壓降調(diào)整管,低靜態(tài)電流。

在小功率供電、運放負(fù)電源、LCD/LED驅(qū)動等場合,常應(yīng)用基于電容的開關(guān)電源芯片,也就是通常所說的電荷泵(Charge Pump)?;陔姾杀霉ぷ髟淼男酒a(chǎn)品很多,比如AAT3113。這是一種由低噪聲、恒定頻率的電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的白光LED驅(qū)動芯片。AAT3113采用分?jǐn)?shù)倍(1.5×)轉(zhuǎn)換以提高效率。該器件采用并聯(lián)方式驅(qū)動4路LED。輸入電壓范圍為2.7V~5.5V,可為每路輸出提供約20mA的電流。該器件還具備熱管理系統(tǒng)特性,以保護(hù)任何輸出引腳所出現(xiàn)的短路。其嵌入的軟啟動電路可防止啟動時的電流過沖。AAT3113利用簡單串行控制接口對芯片進(jìn)行使能、關(guān)斷和32級對數(shù)刻度亮度控制。

而基于電感的DC/DC芯片的應(yīng)用范圍最廣泛,應(yīng)用包括掌上電腦、相機(jī)、備用電池、便攜式儀器、微型電話、電動機(jī)速度控制、顯示偏置和顏色調(diào)整器等。主要的技術(shù)包括:BOOST結(jié)構(gòu)電流模式環(huán)路穩(wěn)定性分析,BUCK結(jié)構(gòu)電壓模式環(huán)路穩(wěn)定性分析,BUCK結(jié)構(gòu)電流模式環(huán)路穩(wěn)定性分析,過流、過溫、過壓和軟啟動保護(hù)功能,同步整流技術(shù)分析,基準(zhǔn)電壓技術(shù)分析。

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(hù)芯片;在線路供電和備用電池之間進(jìn)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(hù),電池充放電管理的復(fù)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(jī)、數(shù)碼相機(jī)等,幾乎用1塊-2塊電源管理芯片就能夠提供復(fù)雜的多路電源,使系統(tǒng)的性能發(fā)揮到最佳。


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