電源管理芯片是為了節(jié)約電路系統(tǒng)整體能耗而利用管理芯片將電源輸出合理分配給電路中不同組件，用管理芯片來控制減少閑置時組件的功耗，從而達到低功耗的目的。本文是一篇電氣設(shè)計論文發(fā)表范文，主要論述了電源管理芯片新技術(shù)研究及應(yīng)用分析。

　　摘 要：電子產(chǎn)品日益發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品功能多元化、完善化，其電源的尺寸、效率、能耗、充電時間、性能的安全穩(wěn)定性的問題日益凸顯，電源管理芯片技術(shù)的研究應(yīng)用也越來越重要。如何節(jié)約電路系統(tǒng)整體能耗而利用管理芯片將電源輸出合理分配給電路中不同組件，用管理芯片來控制減少閑置時組件的功耗，從而達到低功耗的目的。成為節(jié)能環(huán)保的新課題。

　　關(guān)鍵詞：電源管理芯片,功率因數(shù)校正,開關(guān)電源(SMPS)

　　電源管理芯片的原理是通過編程來控制設(shè)置在電源內(nèi)的芯片，使電源管理系統(tǒng)通過軟件指令控制各級電壓激活與否，即通過各項不同軟件指令來實現(xiàn)循環(huán)執(zhí)行和條件執(zhí)行控制各級電壓激活， 在電源系統(tǒng)內(nèi)部完成電能的變換、分配、檢測、管理。通過CPU供電幅值，控制各級電路功率輸出。

　　電源管理芯片的目標是提高效率，降低功耗以此達到綠色環(huán)保的要求，而隨著其應(yīng)用范圍的越來越廣泛，其功能越來越多，增效節(jié)能的要求也更加突出，節(jié)能增效的要求不再僅僅是開關(guān)電源等核心部位的要求，功率因數(shù)校正(PFC)、USB充電和系統(tǒng)級節(jié)能增效的問題，也日益受到關(guān)注。

　　在越來越多的領(lǐng)域?qū)﹄娫垂芾硇酒�提出新的要求，如通信、�?shù)字家庭設(shè)備、移動終端等等，隨著對數(shù)據(jù)處理能力的不斷提高，能耗的要求也越來越增加。因此如何盡可能的滿足能耗的需求同時提高效率，節(jié)約電能成為重中之重。

　　電腦的電源系統(tǒng)管理主要可以關(guān)注PFC的功耗和開關(guān)電源的功耗，如何提升每一級電路的能效是相當(dāng)重要的。在開關(guān)電源(SMPS)部分，我們可以通過軟件編程完成開關(guān)損耗的下降或者整流器壓降來減少次級損耗。這兩種都是行之有效的方法。

　　如今我們可以通過采用工藝更為先進、性能參數(shù)更加高的PFC電感、diode、場效應(yīng)管來提高PFC的效率。但隨著要求的迅速提高僅僅通過選擇性能參數(shù)優(yōu)異的原件滿足不了新的要求，因此只有新技術(shù)的應(yīng)用才將會滿足新的要求例如無橋PFC，它可以大大減少橋的損耗。

　　為了達到更高的效率我們還可以采用交錯式PFC，以及通過工藝技術(shù)的提高、軟開關(guān)技術(shù)等來完成開關(guān)損耗的下降或者新型拓撲的應(yīng)用等等。

　　在移動終端日益發(fā)展的今天，智能手機，平板電腦、智能手表眼鏡等可穿戴電子產(chǎn)品功能多元化、完善化，其電源的尺寸、效率、能耗、充電時間、性能的安全穩(wěn)定性的問題日益凸顯，電源管理芯片技術(shù)的研究應(yīng)用也越來越重要。

　　在移動終端方面，更多采用USB接口進行充電，如何通過USB接口快速充電，提高效率是一個挑戰(zhàn)。一般移動設(shè)備通過USB連接電腦時，Imax為500mA，而充電芯片功率為有限值，如何利用有限功率高效完成充電是非常重要的，我們利用開關(guān)模式的充電芯片可以很好替代傳統(tǒng)的線性充電方式，大大提高效率節(jié)約時間能耗，移動終端市場的蓬勃發(fā)展，提供機遇的同時也給出了許多難題。我們可利用具有高速動態(tài)響應(yīng)的降壓控制器，高速運行，可允許使用更小的系統(tǒng)電容，同時集成了更多開關(guān)管以及充電電流偵測電阻，使得應(yīng)用更簡便。通過外部的偵測電阻和電池端NTC電阻來檢測動態(tài)電流，對電池容量進行合理估算，同時利用高效算法，及OCV偵測功能來初始化和校準修正電池剩余容量，增強電池偵測的準確性，以更提高用戶體驗。

　　移動終端和可佩戴電子設(shè)備有兩個關(guān)鍵問題除了上面我們談到的高效率，我們還很關(guān)注產(chǎn)品的體積。我們希望產(chǎn)品越小越好越輕越好，因此便攜成為很重要的衡量指標。但高的效率調(diào)節(jié)需要更多元件支撐，也必然推高成本增大體積，所以如很取舍，設(shè)計人員需要權(quán)衡主次，確定移動終端中最需要功率支持的部件，因此找到核心部件，是重中之重。例如，手機中的基帶處理器從不會關(guān)閉，但是在待機操作中卻要占用90%以上的時間.因此，要最大化延長手機的運行時間，選擇一個具有極低漏電流(數(shù)十μA)的功率芯片就顯得非常重要了。能耗的減低是最終目標，確保最長的運行時間，最低的消耗是電源管理不懈的追求。

　　除了以上處理方式之外，優(yōu)化PCB空間也是解決體積問題的出路之一，因為低功率并不表示小體積，我們必須最大化的利用面積，我們可以通過最優(yōu)化電容電感這些無源器件解決我們的問題。

　　電源管理芯片的有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景，新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用也將多元化，其性能也將日益完善。

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　　電氣設(shè)計論文發(fā)表期刊推薦《電氣技術(shù)》雜志創(chuàng)刊于2000年，是經(jīng)國家新聞出版署批準注冊，由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管、中國電工技術(shù)學(xué)會主辦的中國電工行業(yè)的學(xué)術(shù)輿論媒體。雜志依托中國電工技術(shù)學(xué)會的行業(yè)優(yōu)勢，立足電氣及自動化領(lǐng)域，跟蹤國內(nèi)外前沿技術(shù)，為制造商發(fā)布最新產(chǎn)品信息，為用戶提供最佳的解決方案。