当前位置： 绝缘栅 >> 绝缘栅前景 >> 技术详解集成电路中的电源管理芯片
继模拟芯片的探讨之后，我们进一步聚焦于其中的一类关键芯片——电源管理芯片。这类芯片在电子系统中扮演着不可或缺的角色，它们专门负责处理与电源相关的问题，确保电子设备的稳定供电。随着电子技术的不断进步，人们对电源技术的要求也日益提高，而电源管理芯片正是满足这些需求的关键所在。在当下全球芯片短缺以及我国5G商用加速的背景下，国产化成为了必然趋势，而电源管理技术则在降低功耗、提高效率方面发挥着至关重要的作用。随着数字技术与集成电路技术的持续进步，以及时代的不断演变，我们对于装置的便携性、小型化和多功能性需求日益增长。这一趋势推动了电源管理技术的不断创新与发展。电源管理，简称PMIC，其核心在于如何高效地将电源分配给系统的各个组件。在我们日常生活中使用的手机、电脑以及电动汽车等设备，尽管只需简单地将它们接入电源线即可，但事实上，这些设备内部的电源管理对于依赖电池供电的移动设备而言至关重要。一个出色的电源管理系统能够通过减少组件在闲置时的能耗来显著延长电池寿命，达到2倍甚至3倍的延长。电源管理技术，作为集电力变换、现代电子、网络组建和自动控制等多学科于一体的交叉技术，其应用领域广泛涵盖工业、交通、信息通讯、教育以及文化等多个方面。
电源管理的发展历程随着电子设备的不断革新与智能化水平的提升，电源管理技术也历经了数年的变革与进步。
在上世纪70年代，电子设备开始逐渐走入人们的日常生活，但当时的电源管理技术尚不成熟。多数电子产品仍采用效率低下的线性稳压器来供电，不仅发热严重，更难以满足高功率电子设备的需求。
进入80年代，随着射频通信与微处理器技术的迅猛发展，电源管理芯片应运而生并逐渐得到广泛应用。这些芯片凭借其高效的功率转换与优越的电源管理能力，有效提升了电子设备的稳定性和性能。
90年代，随着移动互联网的崛起和智能手机的问世，电子设备的功能愈发复杂，能耗也相应提高。这要求电源管理芯片必须具备更为出色的电源供应与消耗管理能力，以延长电池的使用寿命。因此，电源管理芯片开始从传统的电源转换与稳压功能，向集成了更多高级功能的系统级芯片转变。
进入2世纪，物联网与智能家居的蓬勃发展，对电源管理芯片的集成度和低功耗特性提出了更为严苛的挑战。电源管理芯片因此向着更小尺寸、更高效能和更加智能的方向持续演进。
近年来，随着人工智能、5G通信及新能源技术的飞速进步，电源管理芯片面临着愈发复杂多变的需求与挑战。人工智能芯片对功耗和散热的高标准要求，促使电源管理芯片必须提供更为高效且稳定的电源转换与管理功能。而更高的数据传输速率和更大的能耗需求，则进一步考验着电源管理芯片的稳定可靠性。因此，电源管理芯片将继续在技术与市场需求的双重推动下，不断进步与发展。电压调整器是电源管理中的关键组件，涵盖了线性低压降稳压器（LDO）、正负极输出系列电路以及脉宽调制（PWM）型开关电路等多种类型。随着集成电路芯片内数字电路物理尺寸的缩小和工作电源向低电压的发展，新型电压调整器不断涌现。此外，电源管理还涉及多种接口电路，如接口驱动器、马达驱动器、功率场效应晶体管（MOSFET）驱动器以及高电压/大电流的显示驱动器等，它们在电子设备中发挥着至关重要的作用。
从分立式半导体器件的角度看，电源管理器件可分为两大类：一类包括整流器和晶闸管，另一类则是三极管型，涵盖功率双极性晶体管、MOS结构的功率场效应晶体管（MOSFET）以及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。
在电源管理IC方面，它们是电源管理的核心部分，种类繁多。包括AC/DC调制IC、DC/DC调制IC、脉冲调制或脉幅调制PWM/PFM控制IC、功率因数控制PFC预调制IC、线性调制IC、电池充电和管理IC以及热插板控制IC等。这些IC在电子设备中发挥着不可或缺的作用，确保电源管理的稳定性和效率。脉冲宽度调制（PWM），作为数字控制模拟电路的一种方式，通过调节晶体管栅极或基极的偏置，实现对开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的灵活控制。这一技术能确保电源输出电压在各种工作条件下保持稳定，是微处理器数字输出对模拟电路进行高效控制的关键手段。其高效性、灵活性、稳定性以及抗干扰和简单性等特点，使PWM技术在电力电子、调光控制、音频处理和通信技术等多个领域得到广泛应用。此外，其四象限变流特性还使得能量可以反馈再生，为节能减排做出了积极贡献。长运通推出的CD系列芯片，凭借其出色的电源管理功能、稳定的性能、小巧的尺寸以及高性价比，成为了市场上的佼佼者。
长运通PWM控制器——CD产品实物展示电源管理IC应用领域广泛，涵盖了有线和无线通信基础设施、移动终端、工业、汽车以及高可靠领域等众多领域。随着云计算和数据共享的迅猛发展，网络和数据基础设施的扩建已成为全球趋势，这无疑对电源管理提出了更高要求。特别是在移动终端领域，智能手机和平板电脑功能的不断丰富以及电池续航时间的延长，使得电源管理变得愈发复杂。此外，工业领域的数字化和智能化趋势，也推动了数字和模拟控制器、电源模块以及开关稳压器等产品的广泛应用。汽车电气化和智能化的快速发展，更是为电源管理带来了前所未有的机遇。面对如此广阔的市场前景和强劲的下游需求，电源管理芯片产业有望迎来持续的高速增长，这将为国内厂商带来巨大的发展机遇。长运通半导体作为专业的电源管理IC及微系统集成解决方案服务商，正积极进军电源管理垂直领域，致力于推动国产替代化进程。我们坚持从技术积累到快速拓展的全链条服务，秉承“一站式”服务理念，旨在为客户创造更大的发展空间，提供强有力的支持和便捷的产品与服务。
