电源管理芯片
电源管理ic
电源管理IC技术与发展趋势
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01
电源管理IC简介及其重要性
电源管理IC的定义与作用
电源管理IC（Power Management Integrated Circuit）是一种集成化的电源管理芯片
• 负责对电子设备中的电源进行高效、 稳定、安全的管理和控制 • 实现电源转换、电压调节、电池管理 等功能 • 保障电子设备在各种工作状态下的稳 定运行和节能效果
航能力
数码相机：负责数码相 机的电源管理和充电功 能，保障相机的稳定工
作
电源管理IC在工业与汽车电子中的应用案例
01 工业自动化设备：负责设备的电源管理和保护功能，提高设备的可靠性和稳定性 02 汽车电子控制系统：负责汽车的电源管理和保护功能，保障汽车的安全行驶 03 通信基站：负责基站的电源管理和节能功能，降低基站的运行成本和能耗
• 高效、高密度的电源管理场景：如LED照明、移动电源等 • 对电源效率和体积要求较高的场景：如笔记本电脑、平 板电脑等
电池管理IC技术原理与应用
电池管理IC技术原理
• 对电池进行充电、放电、保护等管理 • 提高电池的使用寿命和续航能力
电池管理IC的应用
• 便携式电子设备：如智能手机、数码相机等 • 无线通信设备：如蓝牙耳机、无线鼠标等 • 电动汽车、储能系统等领域
电源管理IC的设计难点
• 如何在有限的芯片面积内实现高性能的电源管理功能 • 如何在提高电源管理IC性能的同时降低功耗 • 如何在保证电源管理IC性能的同时降低成本
电源管理IC的选型原则与方法
电源管理IC的选型原则
• 根据电子设备的应用场景和性能要求选择合适的电源管理IC • 考虑电源管理IC的功耗、效率、稳定性、成本等因素
电源管理芯片
电源管理芯片电源管理芯片是指能对电源进行管理和控制的芯片，广泛应用于移动设备、电池供电的便携式设备、办公设备等。
它能够对充电、放电、保护、监测等方面进行控制和管理。
本文将从电源管理芯片的基本原理、应用领域、市场现状和发展趋势等方面对其进行介绍。
一、电源管理芯片的基本原理电源管理芯片主要是通过对电源的电压、电流和温度等参数进行检测和控制来确保设备的稳定运行。
其基本原理包括以下几个方面：1.充电管理电源管理芯片能够监测电池的充电状态，并通过控制充电电流和充电电压等参数，确保电池的充电过程安全可靠。
同时，也可以根据电池的容量、充电需求等来控制充电的时间和速度，以最大程度地延长电池的使用寿命。
2.放电管理电源管理芯片还能够监测并控制设备的电池放电状态，以确保其安全可靠的运行。
在出现电池电量过低的情况下，还能通过自动关机等方式防止设备由于电池损坏而发生损坏。
3.保护管理电源管理芯片还拥有多种保护功能，如电池过充保护、电池过放保护、温度保护、短路保护等。
这些保护功能能够让设备在各种复杂的环境下运行更加稳定和安全，保护设备免受电池和电源的损坏。
4.监测管理电源管理芯片还能够实时监测设备的电池状态，如电压、电流和温度等参数，以及充电、放电、保护等状态。
通过这些监测，可以为设备提供更加精细的控制和管理。
二、电源管理芯片的应用电源管理芯片的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1.智能手机和平板电脑电源管理芯片是智能手机和平板电脑等移动设备关键的控制芯片之一。
在这些设备中，电源管理芯片能够监测设备的电池状态、温度、充电状态等，确保设备的稳定运行和长久使用。
2.笔记本电脑笔记本电脑中的电源管理芯片通常集成了多种控制和保护功能，如电源管理、电池充电控制、电压调节等。
和移动设备相比，笔记本电脑在功耗方面存在更大的挑战，电源管理芯片在这方面的作用更加重要。
3.医疗设备在医疗设备领域，电源管理芯片广泛应用于便携式和可植入式设备中。
电源管理芯片工作原理
电源管理芯片工作原理
电源管理芯片是一种集成电路芯片，主要用于管理电源的供电和控制。
在电源管理芯片的工作原理中，首先需要接收电源输入信号。
这个输入信号通常是来自于外部电源适配器、锂电池或其他电源源的直流电压。
然后，电源管理芯片会对输入的电源信号进行稳压处理，以确保输出电压稳定并适合所需的电路工作。
稳压处理过程一般分为两个主要的步骤。
第一步是通过反馈回路来检测输出电压的实际值，并与期望的输出电压进行比较。
如果输出电压低于设定值，芯片会调整降压或升压的电路来增加输出电压；如果输出电压高于设定值，芯片会相应地减小输出电压。
通过这种反馈回路，芯片能够实现精确的电压稳定控制。
第二步是通过开关电路来调整输出电压。
电源管理芯片一般配备多个内部开关，通过控制这些开关的状态，可以有效地调整电源输出的电压。
在负载较大或较小时，芯片可以根据需要通过打开或关闭这些开关来提供不同的电流输出，从而满足不同的电路需求。
此外，电源管理芯片还可提供对电池充电和放电的管理。
它可以监测电池的电量，并在需要时自动切换到电池供电模式。
当外部电源可用时，芯片会自动切换到外部电源供电模式，并对电池进行充电以保持其容量。
总的来说，电源管理芯片通过稳压回路和开关电路的控制，实现对电源的稳定供电和对电路的高效控制。
它能够确保电源输出电压的稳定性，提供有效的功率管理，并对电池进行管理和保护，使电子设备的工作更加稳定和可靠。
电源管理芯片技术
▪ 电源管理芯片技术发展趋势
1.随着移动设备和物联网设备的快速发展，电源管理芯片将更 加集成化和高效化，以满足设备对电能管理的严格要求。 2.新一代电源管理芯片将更加注重能源效率，实现更高效的电 能转换和分配，以延长设备的使用时间。 3.未来电源管理芯片将结合先进的算法和人工智能技术，实现 智能电源管理，根据设备的工作状态和需求进行动态调整，提 高电源的利用率和设备的性能。 以上内容仅供参考，如有需要，建议您查阅相关网站。
▪ 物联网
1.物联网技术的普及使得各种智能设备对电源管理芯片的需求 不断增加，需要为设备提供稳定、可靠的电能供应。 2.电源管理芯片需要具备低功耗、小体积、高性能等特点，以 适应物联网设备的应用需求。 3.未来，随着物联网技术的不断进步和应用范围的扩大，电源 管理芯片技术将迎来更广阔的发展空间。
应用领域与案例分析
1.负载开关芯片可以控制电源的开关，实现对电路的保护和控 制。 2.该类型芯片需要具备快速响应和高精度的控制能力，以确保 电路的稳定性和可靠性。 3.随着物联网和智能家居等领域的快速发展，负载开关芯片的 应用也会越来越广泛。
芯片类型与功能
▪ LED驱动芯片
1.LED驱动芯片可以提供稳定的电流和电压，驱动LED发光。 2.该类型芯片需要具备高精度的测量和控制能力，以确保LED发光的稳定性和可靠性。 3.随着LED照明技术的不断发展，LED驱动芯片的市场需求也在不断增加。
电源管理芯片
电源管理芯片电源管理芯片，也称为电源管理IC（Integrated Circuit），是集成电路的一种，广泛应用于各种电子设备中，用于实现对电源的控制和管理。
电源管理芯片广泛应用于移动设备、电视、电脑、汽车等各个领域，可以提高设备的可用性和性能，并提供更高的能源效率和更长的电池寿命。
首先，电源管理芯片在移动设备领域发挥着重要的作用。
移动设备如智能手机、平板电脑等通常需要长时间的使用，并且依赖于电池供电。
电源管理芯片通过对电池电量的监测和管理，可以实现智能的电池管理，包括电池状态的监测、电池充电和放电的控制，使得电池的使用时间更长、更稳定。
此外，电源管理芯片还具备低功耗特性，能够对系统的功耗进行控制，提供更高的能源效率，从而提升移动设备的续航能力。
其次，电源管理芯片还广泛应用于电视和电脑等领域。
在电视领域，电源管理芯片具备过电流保护、过温保护等功能，可以确保电视机的安全使用，并延长其使用寿命。
在电脑领域，电源管理芯片可以有效地监测和管理电脑的电源供应，提供过电流、过压保护等功能，保护计算机硬件的安全，并提供智能节能功能，降低电脑功耗，提高能源利用率。
此外，电源管理芯片在汽车领域也扮演着重要的角色。
随着汽车电子化程度的提高，汽车内部电子设备的数量和种类不断增加，对电源的管理也提出了更高的要求。
电源管理芯片可以对汽车电源进行监测和控制，可以帮助实现精确的电流和电压控制，确保电子设备的正确运行。
此外，电源管理芯片还可以提供短路保护、过温保护、过压保护等功能，确保汽车内部电子设备的安全性。
综上所述，电源管理芯片是现代电子设备中不可缺少的部分，其在各个领域具备重要的作用。
它不仅可以对电源进行智能管理，提高设备的可用性和性能，还可以提供更高的能源效率和更长的电池寿命。
随着电子设备的不断发展和更新，电源管理芯片的功能和性能也会不断提升，为电子设备的发展和进步提供可靠的保障。
主板电源管理芯片
主板电源管理芯片主板电源管理芯片（PMIC）是一块集成电路芯片，用于管理和控制主板上所有电源相关的功能和操作。
它通常用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑和其他便携式设备等电子产品中。
主板电源管理芯片具有多种功能和特点，下面将分别介绍。
1. 电源转换和管理能力：主板电源管理芯片可以将输入电源（如电池或外部电源适配器）的电压进行转换，以满足各个电路的不同电压需求。
它可以将高压输入转换为低压输出，使各个电路能够正常工作。
2. 电池管理：主板电源管理芯片可以对电池进行充电和放电管理。
它可以监测电池的充电状态和健康状况，根据需要控制充电速率和放电速率，以保护电池的寿命和性能。
3. 电源管理：主板电源管理芯片可以对主板上的各个电源进行管理和控制。
它可以根据系统的需求控制电源的开启和关闭，以供应不同的电压和电流，以满足各个电路的需求。
4. 温度管理：主板电源管理芯片可以监测主板上各个电路和电源的温度。
当温度超过设定的阈值时，它可以采取措施来降低温度，例如降低电源的输出，关闭部分电路等。
5. 电源保护和故障检测：主板电源管理芯片可以监测电源和电路的工作情况，当出现故障或异常时，它可以采取措施来保护电路和设备。
例如，当电流过载时，它可以自动切断电源，以防止电路受损。
6. 通信接口：主板电源管理芯片通常具有多种通信接口，例如I2C、SPI、UART等，用于与主机处理器或其他外部设备进行通信。
通过这些接口，主机处理器可以监测和控制电源管理芯片的各个功能和操作。
总之，主板电源管理芯片是一种非常重要的集成电路芯片，它能够很好地管理和控制主板上的电源和电路。
它不仅可以提供稳定的电源供应，还可以保护电路和设备免受损坏。
随着移动计算设备的普及，主板电源管理芯片的需求将越来越大，并且不断提升其功能和性能，以满足不断增长的需求。
电源管理芯片实验报告
电源管理芯片实验报告1. 实验背景电源管理芯片是一种集成电路芯片，它主要用于对电源进行控制和管理，以提供给其他电子设备稳定可靠的电力供应。
本次实验旨在了解电源管理芯片的原理和使用方法，并通过实验验证其性能和稳定性。
2. 实验目的- 了解电源管理芯片的功能和工作原理。
- 学习使用电源管理芯片进行电源控制和管理。
- 验证电源管理芯片的性能和稳定性。
3. 实验步骤1. 将电源管理芯片与外部电路连接，确保电源管理芯片能够正常接收输入电流和输出电压。
2. 启动电源管理芯片，并通过相关设置实现电源控制功能，如调节输出电压、限制电流等。
3. 运行相关测试程序，监测电源管理芯片的工作情况和输出稳定性。
4. 对电源管理芯片的各项功能进行测试，如过压保护、短路保护等。
5. 分析实验结果并撰写实验报告。
4. 实验结果与分析经过实验测试，我们成功搭建了电源管理芯片的实验平台，并运行了相关测试程序。
在设置输出电压为5V的情况下，我们观察到电源管理芯片能够稳定输出5V 电压，并且在负载变化较大时仍能保持较好的稳定性。
在进行过压保护实验时，我们将输出电压调整到8V，观察到电源管理芯片自动将输出电压调整回设定的上限值，并且在此过程中没有发生任何故障。
另外，在进行短路保护测试时，我们在输出端短路情况下，电源管理芯片能够迅速停止输出电流，有效保护了设备和电源本身的安全。
综上所述，电源管理芯片实验结果显示其具备良好的电源控制和保护功能，并且在实际应用中能够提供稳定可靠的电力供应。
5. 实验总结通过本次实验，我们对电源管理芯片的工作原理和使用方法有了深入的了解。
电源管理芯片在电子设备中起到了保护和控制的重要作用，能够稳定地提供电力供应，并且具备多种保护功能，如过压保护、短路保护等。
在实际应用中，我们可以根据具体需求选择适合的电源管理芯片，并合理配置相关参数，以满足设备的功耗要求和保护需求。
综上所述，电源管理芯片在现代电子设备中具有重要的作用，通过本次实验我们对其有了初步的认识，并验证了其稳定性和可靠性。
多路电源管理芯片
多路电源管理芯片
嘿，朋友们！今天咱来聊聊这个多路电源管理芯片呀！这玩意儿可真是个神奇的小宝贝呢！
你想想看，咱们的生活里到处都离不开电，各种电子设备就像我们的亲密小伙伴一样。
而多路电源管理芯片呢，就像是这些小伙伴们的大管家！它能把电安排得妥妥当当，让每个设备都能得到恰到好处的电量。
就好比一个大家庭，家里有好多电器，电视呀、冰箱呀、电脑呀等等。
要是没有一个好的管理，那岂不是乱套啦？要么这个电器没电了，要么那个电器电太多了。
但是有了多路电源管理芯片，就不用担心啦！它会合理地分配电能，就像一个聪明的管家一样，把一切都安排得井井有条。
你说它是不是很厉害呀？而且哦，这多路电源管理芯片还特别耐用呢！它能在各种环境下坚守岗位，不管是炎热的夏天，还是寒冷的冬天，它都不会轻易“撂挑子”。
这要是换成人，说不定早就喊累啦！
咱再打个比方，这多路电源管理芯片就像是交通警察。
马路上车来车往，要是没有交警指挥，那不得乱成一锅粥呀？而芯片就像交警一样，指挥着电能的流向，让它们有序地去到该去的地方。
它还特别小巧玲珑呢，不占多少地方，但发挥的作用可大啦！小小的身体里蕴含着大大的能量，这难道不令人惊叹吗？
现在的科技发展得这么快，多路电源管理芯片也在不断进步呢！它变得越来越智能，越来越高效。
说不定以后呀，它还能自己学习，根据我们的使用习惯来更好地管理电源呢！那可就太棒啦！
总之呢，多路电源管理芯片就是我们生活中不可或缺的一部分。
没有它，我们的电子世界可就要乱套咯！所以呀，我们真得好好感谢这个小小的芯片，给我们的生活带来这么多的便利和舒适。
它可真是个了不起的小英雄呢！你们说是不是呀？。
电源管理芯片494工作原理
电源管理芯片494工作原理
电源管理芯片494是一种集成电路，通常被用于电源管理系统中。
它的工作原理涉及到多个方面，包括输入电压监测、输出电压
调节、过压保护、过流保护等功能。
首先，电源管理芯片494会监测输入电压，确保在合适的范围
内以保证稳定的输出电压。
它会通过内部的反馈回路来调节输出电压，以适应不同的负载条件。
这种反馈回路通常包括比较器和误差
放大器，用于监测输出电压并与参考电压进行比较，然后调节控制
开关来实现稳定的输出电压。
其次，电源管理芯片494还具有过压保护和过流保护功能。
当
输出电压超过设定值时，过压保护功能会立即切断输出，以防止对
负载的损害。
而过流保护则是在输出电流超过设定值时，通过控制
开关来限制输出电流，以保护电路和负载。
此外，电源管理芯片494还可能包括其他功能，比如软启动、
软关断、短路保护等。
软启动可以在系统上电时逐渐增加输出电压，避免电压突变对系统造成冲击；软关断则是在系统断电时逐渐减小
输出电压，避免因突然断电而损坏系统。
总的来说，电源管理芯片494通过监测输入电压、调节输出电压、实现过压保护、过流保护等功能，来确保电源系统的稳定、安全和可靠运行。
它在各种电源管理系统中发挥着重要作用，包括电源适配器、电池充电器、开关电源等领域。
电源管理芯片工作原理
电源管理芯片工作原理电源管理芯片是一种用于管理电源系统的集成电路，它可以监测输入电压、输出电压、电流和温度，并根据监测结果控制电源系统的工作状态。
本文将介绍电源管理芯片的工作原理，包括其基本功能、工作流程和应用场景。
电源管理芯片的基本功能包括输入电压监测、输出电压监测、电流监测和温度监测。
通过这些监测功能，电源管理芯片可以实时监测电源系统的工作状态，确保电源系统的稳定和安全运行。
此外，电源管理芯片还具有过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护等功能，可以有效保护电源系统和被供电设备。
在实际工作中，电源管理芯片首先会对输入电压进行监测，以确保输入电压在合理范围内。
然后，它会监测输出电压和电流，以确保电源系统输出稳定的电压和电流。
同时，电源管理芯片还会监测电源系统的温度，以防止过热导致系统故障。
当发现异常情况时，电源管理芯片会及时采取相应的控制措施，例如调节电压、限制电流或者关闭电源输出，以保护电源系统和被供电设备。
电源管理芯片在各种电源系统中都有广泛的应用，包括手机、平板电脑、笔记本电脑、服务器、工业控制系统等。
在这些应用场景中，电源管理芯片可以有效监测和控制电源系统的工作状态，确保电源系统的稳定和可靠运行。
同时，电源管理芯片还可以提高电源系统的效率和节能性能，减少能源消耗和热量排放。
总的来说，电源管理芯片通过实时监测和控制电源系统的工作状态，可以确保电源系统的稳定和安全运行。
它在各种电源系统中都有重要的应用，可以提高电源系统的效率和可靠性，减少能源消耗和热量排放。
随着电子产品的不断发展和普及，电源管理芯片的需求将会持续增加，其在电源系统中的作用也会变得越来越重要。
电源管理芯片原理
电源管理芯片原理电源管理芯片是一种集成电路，主要用于控制和管理电源供电系统的各个方面，以提高电源的效率和可靠性。
本文将从电源管理芯片的原理、功能和应用等方面进行介绍。
一、电源管理芯片的原理电源管理芯片通过对电源供电系统进行监控和控制，实现对电源的调节、保护和管理。
其原理主要包括以下几个方面：1. 电源监测：电源管理芯片可以实时监测电源的输入和输出电压、电流、温度等参数，以确保电源工作在安全可靠的范围内。
2. 电源调节：电源管理芯片可以根据系统的需求，对电源进行调节，以确保稳定的电压和电流输出，满足各个部件的供电需求。
3. 电源保护：电源管理芯片可以实现对电源的过流保护、过压保护、过温保护等功能，防止电源因异常情况而损坏，保护系统的稳定运行。
4. 电源管理：电源管理芯片可以通过软件控制，实现对电源的开关、休眠、唤醒等管理功能，以提高系统的能效和使用便利性。
二、电源管理芯片的功能电源管理芯片具有多种功能，主要包括以下几个方面：1. 电源监测功能：电源管理芯片可以对电源的输入和输出电压、电流进行监测，以实时了解电源的工作状态，确保系统的稳定运行。
2. 电源调节功能：电源管理芯片可以对电源的输出电压和电流进行调节，以满足不同部件的供电需求，保证系统的正常运行。
3. 电源保护功能：电源管理芯片可以通过对电源的过流、过压、过温等异常情况进行监测和保护，以防止电源损坏和系统故障。
4. 电源管理功能：电源管理芯片可以通过软件控制实现对电源的开关、休眠、唤醒等管理功能，以提高系统的能效和使用便利性。
5. 电池管理功能：对于使用电池供电的系统，电源管理芯片还具有对电池的充放电、保护和管理功能，以延长电池寿命和提高系统续航能力。
三、电源管理芯片的应用电源管理芯片广泛应用于各种电子设备和系统中，包括手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备、工业控制系统等。
其应用主要包括以下几个方面：1. 移动设备：在移动设备中，电源管理芯片可以实现对电池充放电、电源管理和电池保护等功能，以提高设备的续航能力和使用安全性。
电源管理芯片结构
电源管理芯片结构电源管理芯片是一种用于控制和管理电源系统的集成电路。
它通常包含多个功能模块，如电源管理单元、电池充放电管理单元、电源状态监测单元和功率管理单元等。
在各类电子设备中，电源管理芯片扮演着至关重要的角色，它能够有效地提高电源系统的稳定性和效率。
电源管理芯片的核心是电源管理单元。
电源管理单元主要负责控制电源系统的开关，以及对输入电压进行稳定的调节。
通过对输入电压的监测和控制，电源管理芯片能够确保电子设备正常工作所需的稳定电压。
同时，电源管理单元还可以实现对电源的快速切换，以提高电源系统的可靠性。
电源管理芯片还包含电池充放电管理单元。
对于依赖电池供电的电子设备，电池充放电管理单元是必不可少的。
它能够监测电池的电量，并根据需要进行充电或放电操作。
此外，电池充放电管理单元还可以实现对电池的保护，防止过充和过放等问题，从而延长电池的使用寿命。
除此之外，电源管理芯片还具备电源状态监测单元。
电源状态监测单元能够实时监测电源系统的工作状态，包括输入电压、输出电压、电流和功率等参数。
通过对这些参数的监测，电源管理芯片可以及时发现并处理电源系统中的异常情况，如过压、过流和短路等故障，从而保护电子设备的安全运行。
电源管理芯片还包含功率管理单元。
功率管理单元能够根据电子设备的工作状态和需求，对功率进行智能调节。
它可以根据实际情况决定是否开启或关闭某些功能模块，以降低功耗并延长电池续航时间。
同时，功率管理单元还可以根据电源系统的负载情况，动态调整输出电压和电流，以提供稳定的电源供应。
电源管理芯片在电子设备中扮演着重要的角色。
它能够有效地控制和管理电源系统，提高电子设备的稳定性和效率。
通过电源管理芯片的应用，电子设备可以实现更长的续航时间、更稳定的电源供应和更低的功耗。
因此，在设计和制造电子设备时，合理选择和应用电源管理芯片是非常重要的。
手机电源管理芯片
手机电源管理芯片手机电源管理芯片是指一种集成了多个电源管理功能的芯片。
它主要负责管理手机的电源供应、电池充电等功能，是保证手机正常运行和延长电池寿命的关键部件。
本文将从电源管理芯片的原理、功能和市场前景三方面进行介绍。
一、电源管理芯片的原理手机电源管理芯片是利用集成电路技术将多个功能模块集成在一起的芯片。
它通常包括电源管理单元、充放电管理单元、电池保护单元等。
电源管理单元用于对外部电源进行管理和选择，保证手机能够得到稳定的电压和电流供应。
充放电管理单元则负责对电池进行充电和放电控制，确保电池能够正常工作和延长其使用寿命。
电池保护单元则用于对电池进行监测和保护，防止过充、过放和短路等情况发生。
二、电源管理芯片的功能1. 电源控制：电源管理芯片可以对手机的电源进行控制和管理，保证电源供应的稳定性和安全性。
它可以根据手机的使用情况智能调整电源的输出电压和电流，提供最佳的供电环境。
2. 充电控制：电源管理芯片可以对手机的充电进行控制和管理。
它可以智能地调节充电电流和充电电压，确保充电速度和安全性。
同时，它还可以监测充电状态和电池温度，防止过充和过热等问题。
3. 电池保护：电源管理芯片还可以对电池进行保护。
它可以监测电池的电压和电流，防止过充和过放等情况发生。
同时，它还可以监测电池温度，当温度过高时会停止充电或降低充电速率，以保护电池不受损害。
4. 快充技术支持：现在的手机电源管理芯片可以支持快充技术，快速充电手机电池。
快充技术能够在短时间内将电池充满，提高手机的使用效率。
同时，快充技术也可以通过智能控制电池温度和充电电流，保护电池的安全性。
三、电源管理芯片的市场前景随着手机功能的不断增强和电池容量的提升，手机电源管理芯片的需求越来越大。
目前，电源管理芯片已经成为手机芯片的重要组成部分，几乎所有手机都使用了电源管理芯片。
而且，由于电池寿命和充电时间一直是用户关注的焦点，电源管理芯片也成为手机制造商竞争的一个重要方面。
电源管理芯片
电源管理芯片电源管理芯片（PMIC）是一种关键的元器件，用于管理电子设备中的电源供应和能量转换，以确保设备的高效和延长使用寿命。
它可以将多种电源转化为适当的电量并自动地分配电力给不同的电子设备，从而降低电源的功耗。
本文将详细介绍电源管理芯片的基本原理、种类、应用、半导体制造和市场趋势。
一、电源管理芯片的基本原理电源管理芯片的基本原理是根据输入和输出电压之间的比例关系进行自动控制。
在电子设备中，电源管理芯片负责将电源转换为更低的电压，从而满足芯片、微控制器和其他半导体器件的电能需求。
电源管理芯片还可以在需要时通过削减或开启电源来调节电流，以提高效率和延长电池寿命。
电源管理芯片通常由三个主要部分组成：直流至直流（DC-DC）转换器、线性稳压器和电源选择器。
DC-DC转换器是电源管理芯片的核心部件，主要负责将输入电源转化为低电压的直流电源。
线性稳压器利用电阻和电容器将电压稳定在所需的值，以保证芯片运行的稳定性。
电源选择器则用于切换电源，以确保芯片能够正常工作。
二、电源管理芯片的种类电源管理芯片有多种类型，每种类型都具有特定的功能和应用。
以下是常见的几种类型：1. 个人电子设备和智能手机芯片个人电子设备和智能手机芯片通常要求较高的功耗和效率。
电源管理芯片通常应符合更严格的要求，可减少电流泄漏，并在需要时进行电源切换以提高效率。
2. 便携式电池充电器便携式电池充电器需要小型化和高容量，同时需要较高的能量效率、长寿命和安全性。
电源管理芯片必须能够检测和保护充电器的电池，以确保其安全。
3. 电动汽车电池管理系统电动汽车电池管理系统通常由数千个电池组成，因此需要精确的单体电池监测、均衡和控制。
电源管理芯片的主要功能是确保电池组的均匀充电和排放，并保护电池组免受过充、过放和过电流的损害。
4. 太阳能电池和领先的可再生能源应用太阳能电池和领先的可再生能源应用需要高效能的转换器和逆变器，以确保总能量损失最小。
电源管理芯片的主要功能是调整系统中的电流和电压，以确保系统的电源能够顺利运行。
电源管理芯片是什么_电源管理芯片介绍
电源管理芯片是什么_电源管理芯片介绍电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），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。
常用电源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。
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HIP630x系列芯片是比较经典的电源管理芯片，由著名芯片设计公司Intersil设计。
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。
电源管理芯片发展的必要性智能电源管理芯片的市场容量和发展前景所有电子设备都有电源，但是不同的系统对电源的要求不同。
为了发挥电子系统的最佳性能，需要选择最适合的电源管理方式。
首先，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。
同时，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。
此外，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。
电源管理芯片工作原理
电源管理芯片工作原理电源管理芯片是一种专门用于管理电源供应和电源管理的集成电路芯片。
它可以为电子设备提供稳定的电源供应，监控电池状态、电压和电流，实现充电和放电控制，同时还能提供过温、过压和过流保护等功能。
电源管理芯片的工作原理主要包括以下几个方面：1.电源管理芯片的电源供应：电源管理芯片需要一种稳定可靠的电源供应来确保其正常工作。
一般情况下，电源管理芯片直接从电源电压或电池电压中获得供电。
为了提供稳定的电源供应，电源管理芯片通常会采用一种电源稳压电路，如线性稳压器或开关稳压器来对输入电压进行稳定和调整。
2.电源管理芯片的电池管理：对于需要使用电池供电的设备，电源管理芯片可以监测电池的电压、电流和温度，并对电池进行管理和保护。
一般来说，电源管理芯片会通过一对比较器和一个ADC（模数转换器）来监测电池电压，当电池电压低于一定阈值时，电源管理芯片会发出警报或执行相应的操作，如关闭设备或切换到备用电源。
此外，电源管理芯片还可以监测电池的充电状态和电量，并根据需要进行充电和放电控制。
3.电源管理芯片的功耗管理：电源管理芯片可以对设备的功耗进行管理和优化，以提高设备的电池寿命和使用时间。
一般来说，电源管理芯片会通过一种功耗管理电路来监测设备的电流消耗，并根据需要调整设备的工作模式或频率。
例如，当设备处于空闲或低负载状态时，电源管理芯片可以将设备进入节能模式或降低设备的运行频率，以减少功耗并延长电池寿命。
4.电源管理芯片的保护功能：电源管理芯片还可以提供各种保护功能，以确保设备和电源的安全。
例如，电源管理芯片可以监测设备的温度、电压和电流，并在超过设定的阈值时发出警报或执行保护措施，如降低设备的功率或切断电源。
此外，电源管理芯片还可以提供防止短路、过流和过压等保护功能，以保护设备和电源不受损害。
总之，电源管理芯片通过电源供应、电池管理、功耗管理和保护功能等方面的工作，可以更好地管理设备的电源供应和电源管理，以确保设备的稳定运行和延长电池寿命。
8种常见电源管理IC芯片介绍
8种常见电源管理IC芯片介绍
一、uc3842反激式/移相全桥光耦
uc3842是一种反激式/移相全桥光耦，用于高效率、高功率、可控的DC/DC变换器。
它能够提供一个有效的控制和保护功能，以实现更高的系统可靠性。
它具有超宽的输入电压范围（3V到30V），可将低压输入转换为高压输出，其输出电压可高达700V。
它具有高效的输出周期占空比，可提供高达98.5%的功率密度，可达到高达95.1%的转换效率。
它的频率可在范围内调节，具有精确的输出电压和电流控制，能够提供负载适应功能，以保持输出电压稳定。
它具有先进的保护功能，像开关短路、热关断、内部热关断、内部热关断保护以及硬件超速度保护等等，这些保护功能可以保护用户的变换器在大功率应用下不出现故障。
它提供了两种增益控制模式，用户可根据具体应用情况选择合适的模式。
此外，它具有极少的外部元件，可极大地简化系统设计。
二、tl4946热保护检测IC
tl4946是一款高性能的热保护检测ic，它能够对晶体管、结和直流电源的外部热保护进行监控。
它能够检测热保护元件的温度，当检测到高温超出设定值时，立刻断开目标电路断开，从而保护整个系统不会因为高温而受损害。
它具有极高的性能，温度。
电源管理芯片有哪些
电源管理芯片有哪些电源管理芯片是一种用于管理和控制电源供应的集成电路。
它通常用于电子设备中，如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居设备等，用于监测和管理电池的充电和放电过程，提供电信号转换和通信接口等功能。
以下是一些常见的电源管理芯片和其功能的介绍。
1. TI BQ25890：这是一款具有高度集成度的电源管理芯片，主要用于与锂离子电池相关的应用。
它可以实现快速充电、电池保护和温度监控等功能。
2. MAX17041：这是一款用于锂离子电池监测和管理的集成电路。
它可以实时监测电池的电量、电压和温度等参数，并提供通信接口，可以与MCU进行通讯。
3. ON Semiconductor NCP372：这是一款高度集成的电源管理芯片，主要用于移动设备、便携式医疗器械和智能家居等应用。
它具有高效的能量转换和快速充电功能。
4. Maxim MAX17135：这是一款用于锂电池充电和保护的集成电路。
它可以支持高速充电和充电过程中的电池保护功能，同时还可以监测电量和电压。
5. Dialog DA9052：这是一款低功耗的电源管理芯片，主要用于便携式设备和物联网应用。
它具有多种电源管理功能，可以提高电池寿命和延长待机时间。
6. TI BQ24070：这是一款用于LiFePO4锂电池充电管理的集成电路。
它具有高度集成的功能，包括充电控制、电流限制和温度监测等。
7. Richtek RT9455：这是一款具有高度集成度的电源管理芯片，可以用于一次性电池和可充电电池的管理。
它具有多种保护功能，如过充保护、过放保护和过温保护等。
8. Maxim MAX77650：这是一款高效节能的电源管理芯片，适用于可穿戴设备和便携式消费电子产品。
它可以提供高效的能量转换和充电管理功能。
9. STMicroelectronics STBC08：这是一款专用于锂离子电池充电和保护的电源管理芯片。
它具有高度集成的功能，可以提供电流限制、温度监测和电池状态报告等。
电源管理芯片的作用及工作原理
电源管理芯片的作用及工作原理电源管理芯片，这名字听上去挺复杂，但其实它就像我们生活中的“幕后英雄”，默默为电子设备保驾护航。
你想想，每当你拿起手机，看到那电量指示在闪烁，心里是不是会咯噔一下？没电了可就麻烦大了！这个时候，电源管理芯片就像个小管家，负责确保电池的能量能被合理利用，不至于让你在关键时刻掉链子。
它的工作原理其实挺有趣的。
电源管理芯片的主要任务就是监控电池的状态，管理电池充电和放电。
这就像一个精明的理财顾问，时刻关注你的“财富”，确保每一份电量都能花得其所。
比如说，当你的手机正在充电时，芯片会调节充电电流，确保充电速度既快又安全。
这样就能避免电池因为过热而“发脾气”，缩短寿命。
想象一下，如果没有这个芯片，手机电池就像个随意花钱的小孩，肯定是“花光光”了，最后结果就是没电可用。
再说说电源管理芯片的另一个妙用，那就是节能。
现在这个时代，大家都在追求环保，电源管理芯片就是绿色生活的好帮手。
它会根据设备的使用情况智能调节电量，像是一个勤快的园丁，把电量这棵“树”修剪得恰到好处，既能让你高效使用，又能延长电池的“生命”。
想象一下，当你玩游戏时，芯片会加大电量供应，确保你畅快淋漓；而当你放下手机不玩时，它又会立刻调低耗电，真是个聪明的小家伙。
电源管理芯片还有一个绝妙的功能，那就是保护设备。
我们都知道，电池在使用过程中可能会遇到过充、过放、短路等风险，搞得设备“受伤”。
这时候，电源管理芯片就像个守护神，及时发出警报，阻止意外发生。
就像是你在家里装了一个防盗门，别人想进来可就没那么容易。
通过各种监测，它能精确判断电池的状况，确保电池安全、稳定地工作，真的是让人心安。
你知道吗？电源管理芯片的技术发展也是飞速的。
曾经，它们可能只是简单地负责充电和放电，现在可不仅仅如此。
随着科技的发展，这些芯片越来越聪明，可以根据设备的需求进行各种复杂的计算。
比如说，手机在进行高强度任务时，芯片会自动调节电量供给，确保性能最大化，而在待机状态时又能节省能源，简直是“开挂”的存在。
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便携产品电源管理芯片的设计技巧随着便携产品日趋小巧轻薄,对电源管理芯片也提出更高的要求,诸如高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗等.本文探讨了在便携产品电源设计的实际应用中需要注意的各方面问题.便携产品的电源设计需要系统级思维,在开发手机、MP3、PDA、PMP、DSC等由电池供电的低功耗产品时,如果电源系统设计不合理,会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计以及功率分配架构等.同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑.例如,现在便携产品的处理器一般都设有几种不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗.当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式.从便携式产品电源管理的发展趋势来看,需要考虑以下几个问题:1. 电源设计必须要从成本、性能和产品上市时间等整个系统设计来考虑;2. 便携产品日趋小巧轻薄化,必需考虑电源系统体积小、重量轻的问题;3. 选用电源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗,突破散热瓶颈,延长电池寿命;4. 选用具有新技术的新型电源芯片进行方案设计,这是保证产品先进性的基本条件,也是便携产品电源管理的永恒追求.便携产品常用电源管理芯片包括:低压差稳压器(LDO)、非常低压差稳压器(VLDO)、基于电感器储能的DC/DC转换器(降压电路Buck、升压电路Boost、降压-升压变换器Buck-Boost)、基于电容器储能的电荷泵、电池充电管理芯片、锂电池保护IC.选用电源管理芯片时应注意:选用生产工艺成熟、品质优秀的生产厂家产品;选用工作频率高的芯片,以降低周边电路的应用成本;选用封装小的芯片,以满足便携产品对体积的要求;选用技术支持好的生产厂家,方便解决应用设计中的问题;选用产品资料齐全、样品和DEMO易于申请、能大量供货的芯片;选用性价比好的芯片.LDO线性低压差稳压器LDO线性低压差稳压器是最简单的线性稳压器,由于其本身存在DC无开关电压转换,所以它只能把输入电压降为更低的电压.它最大的缺点是在热量管理方面,因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值.LDO电流主通道在其内部是由一个MOSFET加一个过流检测电阻组成,肖特基二极管作反相保护,输出端的分压电阻取出返馈电去控制MOSFET的流通电流大小,EN使能端可从外部去控制它的工作状态,内部还设置过流保护、过温保护、信号放大、Power-OK、基准源等电路,实际上LDO已是一多电路集成的SoC.LDO的ESD>4KV,HBM ESD>8KV.低压差稳压器的应用象三端稳压一样简单方便,一般在输入、输出端各加一个滤波电容器即可.电容器的材质对滤波效果有明显影响,一定要选用低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器.LDO布线设计要点是考虑如何降低PCB板上的噪音和纹波,如何走好线是一个技巧加经验的工艺性细活,也是设计产品成功的关键之一.图1说明了如何设计走线电路图,掌握好电流回流的节点,有效的控制和降低噪音和纹波.优化布线方案是值得参考的.图1:LDO布线电路方案如果一个驱动图像处理器的LDO输入电源是从单节锂电池标称的3.6V,在电流为200mA时输出1.8V电压,那么转换效率仅为50%,因此在手机中产生一些发热点,并缩短了电池工作时间.虽然就较大的输入与输出电压差而言,确实存在这些缺点,但是当电压差较小时,情况就不同了.例如,如果电压从1.5V降至1.2V,效率就变成了80%.当采用1.5V主电源并需要降压至1.2V为DSP内核供电时,开关稳压器就没有明显的优势了.实际上,开关稳压器不能用来将1.5V电压降至1.2V,因为无法完全提升MOSFET(无论是在片内还是在片外).LDO稳压器也无法完成这个任务,因为其压差通常高于300mV.理想的解决方案是采用一个VLDO稳压器,输入电压范围接近1V,其压差低于300mV,内部基准接近0.5V.这样的VLDO稳压器可以很容易地将电压从1.5V降至1.2V,转换效率为80%.因为在这一电压上的功率级通常为100mA左右,那么30mW的功率损耗是可以接受的.VLDO的输出纹波可低于1mVP-P.将VLDO作为一个降压型开关稳压器的后稳压器就可容易地确保低纹波.开关式DC/DC升降压稳压器开关式DC/DC升降压稳压器按其功能分成Buck开关式DC/DC降压稳压器、Boost开关式DC/DC升压稳压器和根据锂电池的电压从4.2V降低到2.5V能自动切换降升压功能的Buck-Boost开关式DC/DC升降压稳压器.当输入与输出的电压差较高时,开关稳压器避开了所有线性稳压器的效率问题.它通过使用低电阻开关和磁存储单元实现了高达96%的效率,因此极大地降低了转换过程中的功率损失.Buck开关式DC/DC降压稳压器是一种采用恒定频率、电流模式降压架构,内置主(P沟道MOSFET)和同步(N沟道MOSFET)开关.PWM控制的振荡器频率决定了它的工作效率和使用成本.选用开关频率高的DC/DC可以极大地缩小外部电感器和电容器的尺寸和容量,如超过2MHz的高开关频率.开关稳压器的缺点较小,通常可以用好的设计技术来克服.但是电感器的频率外泄干扰较难避免,设计应用时对其EMI辐射需要考虑.图2给出了Buck开关式DC/DC应用线路设计,需要注图中粗线的部分:粗线是大电流的通道;选用MuRata、Tayo-Yuden、TDK&AVX品质优良、低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器;在应用环境温度高,或低供电电压和高占空比条件下(如降压)工作,要考虑器件的降温和散热.必须注意:SW vs. L1距离<4mm;Cout vs. L1距离<4mm;SW、Vin、Vout、GND的线必须粗短.要得到一个运作稳定和低噪音的高频开关稳压器,需要小心安排PCB板的布局结构,所有的器件必需靠近DC/DC,可以把PCB 板按功能分成几块,如图3所示.1. 保持通路在Vin、Vout之间,Cin、Cout接地很短,以降低噪音和干扰;2. R1、R2和CF的反馈成份必须保持靠近VFB反馈脚,以防噪音;3. 大面积地直接联接2脚和Cin、Cout的负端.图2:Buck开关式DC/DC应用线路设计DC/DC应用举例:1. APS1006为MCU/DSP核(Core)供电;2. APS1006应用于电子矿灯(图3);3. APS1046应用于0.8-1.8微硬盘供电(图4);4. APS1006、APS4070应用于智能手机(图5).图3:APS1006应用于电子矿灯图4:APS1046应用于0.8-1.8微硬盘供电图5:APS1006、APS4070在智能手机上的应用电荷泵及其应用技巧电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压提升,采用电容器来贮存能量.电荷泵是无须电感的,但需要外部电容器.工作于较高的频率,因此可使用小型陶瓷电容(1μF),使空间占用最小,使用成本低.电荷泵仅用外部电容即可提供±2倍的输出电压.其损耗主要来自电容器的等效串联电阻(ESR)和内部开关晶体管的RDS(ON).电荷泵转换器不使用电感,因此其辐射EMI可以忽略.输入端噪声可用一只小型电容滤除.它输出电压是工厂生产时精密予置的,调整能力是通过后端片上线性调整器实现的,因此电荷泵在设计时可按需要增加电荷泵的开关级数,以便为后端调整器提供足够的活动空间.电荷泵十分适用于便携式应用产品的设计.从电容式电荷泵内部结构来看,它实际上是一个片上系统.电荷泵是一种无幅射的有效升压器件,它不使用电感器而使用电容器作为储能器件.在设计应用时需要注意电容器的容量和材质对输出纹波的影响.外部电容器的容量关系到输出纹波,在固定的工作频率下,太小的电容容量,将使输出纹波增大.输出纹波大小与电容器材料介质有关,外部电容器的材料类型关系到输出纹波.同一电荷泵,使用相同的容量和尺寸而不同材料类型的电容器,输出纹波的结果.在工作频率固定,电容器容量相同的情况下,优良的材料介质,将有效地降低纹波.选用低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器是一种比较好的选择.LCD Module(LCM)是目前CP、MP3/MP4、PMP需求量较大的产品,在有限的PCB面积上,需要按装LCD屏、数码相机的镜头和闪光灯、音频DAC等器件,因此它需要封装很小的多芯片组合的电源模块(MCM),以减小电源IC所占PCB的面积,而手机产品又要求这些电源IC对RF几乎无干扰.电池充电管理芯片和锂电池保护IC锂电池充电IC是一个片上系统(SoC),它由读取使能微控制器、2倍涓流充电控制器、电流环误差放大器、电压环误差放大器、电压比较器、温度感测比较器、环路选择和多工驱动器、充电状态逻辑控制器、状态发生器、多工器、LED信号发生器、MOSFET、基准电压、电源开机复位、欠电压锁定、过流/短路保护等十多个不同功能的IC整合在一个晶元上.它是一个高度集成、智能化芯片.锂电智能充电过程:涓流充-->恒流充-->恒压充-->电压检测,因此电路设计的关键是要做到:充分保护、充分充电、自动监测、自动控制.锂电池保护电路是封装在锂电池包内的,它由一颗锂电池保护IC和二颗MOSFET组成.在图6中,OD代表过放电控制;OC代表过充电控制;P+、P-接充电器;B+、B-接锂电池.锂电池保护电路简单工作原理如下:正常装态M1、M2均导通;过充电时M2 OC 脚由高电位转至低电位,电闸关闭,截止充电,实现过充电保护;充电电流方向P+-->P-;过放电时M1 OD脚由高电位转至低电位,电闸关闭,截止充放电,实现过放电保护;放电电流方向P- -->P+.图6:锂电池保护电路锂电池保护电路的PCB板是很小的,设计时必须注意:1. MOSFET尽可能接近B-、P-;2. ESD防护电容器尽可能接近P+、P-;3. 相邻线间距>0.25mm,通过电流大的线要放宽,地线加宽.电源管理芯片的低功耗OMAP系统设计随着半导体设计和制作工艺技术的不断提高,电路板上的期间运行速度将更快,体积将更小.供电系统要求更多的种类的电压、更低的供电电压和更大的供电电流电源设计不再仅仅局限于提供电流、电压和监控温度,还必须诊断电源供应情况、灵活设定每个输出电压参数.普通的模拟解决方案难以满足这些需求.数字电源的目标就是将电源转换与电源管理用数字方法集成到单个芯片中,实现电源转换、控制和通信.数字电源实现了数字和模拟技术的融合,具有很强的适应性和灵活性,具备直接监视、处理及适应系统条件的能力.数字电源还可通过远程诊断确保持续的系统可靠性,实现故障管理、过压过流保护、自动冗余等功能.但是数字电源不比传统的模拟电源效率更高,而且成本一般较高.目前数字电源需要大滤波器,这使其工作效率比模拟电源低.本文介绍一种在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上使用简单的数字电源实现系统低功耗设计的方法.使用TI公司的电源转换和电压监控芯片TPS65010实现对DSP系统各种状态的检测.在不同状态下输出不同的供电电压,减小供电电流,实现整个系统的低功耗运行.该设计方法适用于各种低功耗要求的手持电子设备.TPS65010是TI公司推出的一款针对锂离子供电系统的电源和电池管理芯片.TPS65010集成了2个开关电源转换器Vmain 和Vcore、2个低压差电源转换器LD01和LDO2以及1个单体锂离子电池充电器,非常适合手持电子设备的应用要求.当12 V直流电源适配器接通时,芯片无需开关电路.在实际使用中,Vmain可以提供2.5～3.3 V电压,Vcore可以提供O.8～1.6 V电压,LD01和LDO2可以提供1.8～6.5 V电压.各个不同电压下的电流一般可以达到400 mA,满足大部分手持设备的需求.可以通过I2C总线对TPS65010的各种寄存器进行设置,也可以通过通用的引脚将重要的信息通知TPS65010,例如可以通过LOW_POWER引脚使TPS65010输出低功耗模式下的工作电压.OMAP5912是TI公司推出的嵌入式DSP,具有双处理器结构,片内集成ARM和C55系列DSP处理器.TI925T处理器基于ARM9核,用于控制外围设备.DSP基于TMS320C55X核,用于数据和信号处理,提供1个40位和1个16位的算术逻辑单元(ALU).由于DSP采用了双ALU结构,大部分指令可以并行运行,工作频率达到150 MHz,并且功耗更低.C55和ARM可以联合仿真,也可以单独仿真.OMAP5912内部专门配置了超低功率设备(Ultra Low Power Device,ULPD).ULPD模块内部结构如图1所示.从图1可以看出,ULPD模块主要由复位管理器、FIQ管理器以及睡眠模式状态机组成.片内ULPD和OMAP5912芯片内部的复位产生模块以及芯片IDLE和唤醒状态控制器相连接.片外ULPD的复位管理器负责检测上电复位和手动复位,并将片内的复位信号输出;FIQ管理器专门用于检测电池电压,一旦出现电池电压低于或高于系统要求,或者电池电源质量不高(纹波较大、过冲较大、瞬间脉冲较大)等,FIQ管理器将中断系统工作;睡眠模式状态机负责检测和输出不同的工作方式,在不同的工作方式下将提供不同的电压和电流,从而降低系统功耗.共有3种睡眠模式:正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.2 系统硬件结构较完整的手持设备系统主要由OMAP5912、TPS6501O、AD/DA、LCD、SDRAM、人机接口以及Flash组成.其硬件连接如图2所示.图中,DSP是核心控制单元;AD用于采集模拟信号,并将其转变成数字信号;DA将数字信号转换成模拟信号;人机接口主要包括键盘接口.Flash保存DSP所需的程序,供DSP上电调用.此外,使用DSP的HPI接口连接到PC机.TPS65010和OMAP5912的连接是实现系统低功耗设计的关键,具体硬件连接如图3所示.TPS650lO可以提供OMAP5912所需的各种电压,但是核心运算单元需要的CVDDA以及重要外设需要的DVDD4由TPS7620l从Vmain电压转换得到.具体的TPS76201的硬件连接如图4所示.TPS7620l将Vmain的3.3V电压转换成1.6 V提供给OMAP,只要Vmain的电压不低于1.8 V,TPS76201都将稳定地输出1.6 V电压,以确保OMAP在任何情况下,即使是深度睡眠状态,核心运算单元和重要的外设都有稳定的电源保证.注意,如果不要求OMAP系统的低功耗设计,CVDDA和 DVDD4可以直接连接到Vcore.TPS65010的Vcore输出1.6 V电压提供给OMAP的其他核,这些核电压在低功耗状态下均可以降低到1.1 V.TPS65010的VLDO1和VLDO2输出2.75V电压提供给OMAP的其他外设,这些电压和常规的3.3 V存在一定的电压差,但不影响数据传输.一般情况下,高电平只要达到2 V以上就可以了;低功耗状态下,VLDO1和VLDO2都降低到1.1 V.使用2个LDO给不同的外设提供电压,是为了在Big Sleep状态下关闭某些外设并同时能够使能其他外设.如果不进行低功耗设计,可以使用同一个LDO提供电压.TPS65010的I2C总线连接到OMAP,便于OMAP对TPS65010的寄存器进行设置.TPS65010的RESPWRON引脚连接到OMAP的Power_Reset引脚,上电复位后由TPS65010复位OMAP;TPS65010的LOWPWR引脚连接到OMAP的LOW_PWR引脚,OMAP进入低功耗状态由该引脚通知TPS65010,TPS65010将设定的各种电压降低,从而降低系统功耗.4 OMAP5912的低功耗软件设计OMAP5912有3种工作模式,分别为正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.正常工作模式下,使能所有的内部时钟和外部时钟以及引脚,此时系统功耗最大,TPS650lO也按照正常工作方式供电.低功耗模式下,随时判断是否有芯片IDLE请求,如果有则进入Big Sleep模式.在Big Sleep模式下,进一步判断是否有外部时钟请求,并根据情况进入Deep Sleep模式.在系统正常工作方式下,如果不需要进行低功耗设计,以上软件无需加入到应用程序中.进行低功耗设计时,就需要对OMAP 的各种工作状态进行判断,要在应用程序中加入LOW_PWR信号使能、关闭DSP核、激活并设置唤醒事件、关闭ARM核、激活并设置深度睡眠等软件代码.5 总结本文详细介绍了基于TPS65010和OMAP5912的低功耗系统设计.使用TPS65010的多个电源输出引脚给OMAP的不同单元供电,以便在OMAP的不同工作模式下改变电压输出,降低系统功耗.OMAP根据自身的软件运行情况,随时调整工作模式,并通知TPS65010,使得软件和硬件在低功耗设计上得到互通.该设计方法适用于各种对功耗要求较高的电子设备.高级电源管理芯片FS1610及其应用Fsl610是一款采用专利数字技术生产的高级电源管理控制器件,该器件可为数码相机、智能手机、个人PDA和笔记本电脑等移动设备提供完全可编程的电源系统解决方案.与传统的电源管理方法相比,FSl610能节约20～40%的PcB面积,此外,其完全可编程的专利数字技术.还能极大缩短研发周期.加快产品上市进程.1 FSl610的主要功能IS1610内部的电压检测主要针对的是FSl610芯片的供电输入,而器件的输出则包括8个高效开关电源和3个低功耗LDO,表l所列是其电源输出列表.需要注意的是,FSl610的输出电压和电流都会受到输入电压、电感、电容以及外部诸多元件因素的影响.l 1电源输出FSl610提供有8个开关电源.3个LDO电源和1个始终开启的电源.对这些电源输出的控制一般有三种方式:其一是通过外部的PWREN使能输人引控制;其二是通过串行命令在使用过程中根据具体情况进行控制;第三则是按照EEPROM中的设置程序来执行.FS1610的电源输出主要用于降压转换、升压转换、白光LED驱动、低压差稳压、负升压转换和电池供电等.图I所示是用FSl610来驱动白光LED的驱动电路.1.2电源输入FSl610的供电电压范围是2.8～5.5 v.图2所示是S1610的供电输人以及AC适配器和电池之间的切换电路.其中VMAIN为主电池比较器输入,用来直接监测电池的状态;VIN为主电源供电输入;DBOUT用于断开电池的输出,将它连接到一个外部的P通道MOSFET,可当检测到电池的无电状态(DB)或者AC适配器有输入时,由该输出置位断开电池和主电源的连接;BATBU为备用电池输人,一般情况下,为了能使芯片正常操作,在BATBU输入引脚上一定要有电压;VBAT为始终开启的供电输出,可由内部开关控制,当SW[2]有效且稳定时,可将SW[2]连接到VBAT来提供电压;否则由BATBU给VBAT提供电压.1 3其他功能FSl610内有一个非易失存储器NVM(EEPROM),可用于保存启动的配置信息,这些信息包括通道电压、通道使能,禁止、个电源的开关顺序以及实时时钟、看门狗、中断等信息.FSl610可通过晶体时钟提供实时时钟的操作.而其可编程报警器则可向CPU发出中断.FSl610片内还集成有一个看门狗定时器,可通过EEPROM编程设置,其定时时间达32s,时间间隔是1ms.但是,由于达到定时时间时,芯片就会复位,所以,为了避免这种情况的发生,主机必须在程序设置的定时周期结束之前,对WDT进行复位.FSl610应由32.768 kHz晶振、或者具有合适的频率和电压的时钟源来为芯片提供内部时钟.而器件的CLKOUT输出引脚则能为外部提供32.768 kHz的输出.FSl610的nEXTON开关输人端一般连接到瞬间接触开关上,可用来控制芯片的开/关.FSl610分别为不同类型的处理器设计有两个复位输出nIRSTO和nRSTO,而手动复位输入nRSTI则主要用来启动一个硬件复位,以作为主机CPU的系统复位信号.FSl610在需要的情况下可提供中断,并向主机发出警报.这些警报包括低电压,电源通道故障,RTC警报等.同时可以通过串行命令来对中断进行操作.2 Fsl610的内部结构原理图3是FSl610模块的内部结构示意图.由图可见,FSl610以电源管理控制器为核心,可为外部设备提供丰富的电源通道.另外,配合电源管理.FSl610还提供有非易失性存储器NVM、实时时钟RTC、看门狗定时器WDT、中断、复位等系统控制模块.3工作模式FS1610有两种操作模式,分别为串行模式和独立模式.FSl610芯片片可通过I2C、SPI和ART串口来接受主机的控制和管理,也可以在启动后根据EEPROM加载的参数独立工作.低功耗是FSl610的最突出优势之一.该芯片上的各个功能模块在不需要操作时都可以关闭.已进人休眠状态.FSl610会根据不同的环境条件在5种电源状态下自动切换,以使功耗最小化.这5种状态分别为:无电(NOPOWER)状态、关断(SHUTDOWN)状态(即SD状态)、就绪(READY)状态、工作(ACTIVE)状态、低功耗(LOWPOWER)状态.设计时.可以对FS31610的多路电源进行灵活的配置和控制.除了对单个电源通道的开/关操作之外.还可以对电源通道进行分组,然后对各电源组进行操作.电源的启动和关闭顺序,也可以设置存储在EEPROM中,以便主机在操作的过程中来控制.FSl610对芯片提供有可能出现的各种故障的监测和管理.这些监测包括:受监测电源正常状态、电源通道故障、电池电压和备用电池监测、热关断、中断.此外,FS1610芯片还可根据EEPROM中的设置,对监测到的不同状态进行不同的操作.4基于FSl6l0的导航仪供电系统FSl610的多电源输出和电源管理功能在便携式设备中应用非常方便.图4是FSl610电源管理控制芯片在基于Sumsang公司的ARM9处理器S3C2440的导航仪上的供电电路.根据系统的设计要求,该导航仪除了具有基本的GPS导航功能外.还需要高分辨率的液晶屏支持.为此,该系统选用的是LCD 模块,该模块是已经包含了背光和控制电路的液晶屏,但需要+3.3 v和+5 v供电.表2所列出是该导航仪系统的电源需求.由于该导航仪通常是采用电池供电,故需要最小化的功率消耗,而且要求各外设都要由系统控制.在图4中用FSl610对导航仪系统进行供电的电源分配方案中,需要注意的是,LCD背光需要400mA电流的+5v供电,而FSl610的升压电路不能提供这么大的电流,因此,设计时应用一个外加的升压电路来提供LCD的背光电源.5结束语本文介绍了高级电源管理控制芯片FS1610的原理和功能,给出了一个FSl610在基于ARM9处理器S3C2440设计的导航仪上的应用方案.采用该方案进行供电的导航仪,不但可以自由控制各个模块电源的开和关,而且可以在不需要的时候关闭模块,以便最小化整个系统的功耗.与传统的方法相比,选用FSl610不但可以明显节省电路板面积.提供更多的通道电压.而且控制也更加灵活电源管理芯片在以太网供电中的应用什么是以太网供电?术语"以太网"是指 IEEE802.3 标准涵盖的各种局域网 (LAN) 系统.以太网协议是在工作场所,通过高速数据电缆将台式PC 与中央文件服务器连接起来的协议.任何连接到以太网端口的设备,如数据终端、无线接入点、网络摄像机 (web cam) 或网络电话等,都需要通过电池或独立 AC 插座为自己供电.而更为优雅的方法则是能够向连接到以太网的任何设备同时传输电源和数据.如果这种传输方式能够利用现有的以太网布线,则可以保持 100% 的历史兼容性,那将再好不过了.这正是IEEE802.3af 规范中定义的以太网供电 (PoE) 标准所提供的内容.这一新标准于 2003 年 6 月由 IEEE 批准,是通过以太网发送和接收电源信号的标准.PoE 的优点在于:由于每个设备只需要一组连线,因此每个设备的布线更为简单和便宜;免去了 AC 插座和适配器,使工作环境更安全、整洁,成本也更低;可轻易地将设备从一处移至另一处;无间断电源可确保在 AC 电源断电时继续为设备供电;可对连接到以太网的设备进行远程监控.正是这些优点使得以太网供电成为一项从本质上改变了低功耗设备供电方式的全新技术.但就目前而言,推动 PoE 总有效市场增长 (TAM, Total Available Market) 的主力是两类用电设备:无线 LAN 接入点和 VoIP(网络语音)电话.至 2007 年,前者的复合年增长率 (CAGR) 为 38%,达 1500 万个(来源:iSuppli),而支持后者的企业网预计将达到 300 万个.对用电设备的这种需求反过来将推动现有以太网交换机向支持 PoE 功能转移的需求.这是通过使用"中继"(midspan) 来实现的,如图1所示.这些单元的增长至 2007 年预计将达到 800 万,增长率为 68%.在图1的示例中,源头的以太网交换机通过一个"中继"以太网供电集线器将电源"注入"局域网的双绞线电缆来提供 PoE 功能.新的以太网交换机将集成该"中继",从而实现向通过高速数据电缆连接的用电设备 (PD) 供电.这些用电设备可以是网络摄像机 (web cam)、网络语音电话、无线局域网接入点和其他电器设备.不间断电源 (UPS) 将提供备用电源,以防市电断电.电源管理器件用于转换电压和电流,可以用在以太网交换机中,以太网供电"中继"集线器中,以及位于用电设备中的 DC-DC 转换单元中.下面各段将对这些功能中的每个功能分别进行讨论.。