工程師必知：電源管理IC的八種類型

引 言

在日常生活中，人們對電子設備的依賴越來越嚴重，電子技術的更新換代，也同時意味著人們對電源的技術發展寄予厚望，下面就為大家介紹電源管理技術的主要分 類。

電源管理半導體從所包含的器件來說，明確強調電源管理集成電路(電源管理IC，簡稱電源管理芯片)的位置和作用。電源管理半導體包括兩部分，即電 源管理集成電路和電源管理分立式半導體器件。

電源管理集成電路包括很多種類別，大致又分成電壓調整和接口電路兩方面。電壓凋整器包含線性低壓降穩壓器(即LOD)，以及正、負輸出系列電路，此外 不有脈寬調制(PWM)型的開關型電路等。因技術進步，集成電路芯片內數字電路的物理尺寸越來越小，因而工作電源向低電壓發展，一系列新型電壓調整器應運 而生。電源管理用接口電路主要有接口驅動器、馬達驅動器、功率場效應晶體管(MOSFET)驅動器以及高電壓/大電流的顯示驅動器等等。

電源管理分立式半導體器件則包括一些傳統的功率半導體器件，可將它分為兩大類，一類包含整流器和晶閘管;另一類是三極管型，包含功率雙極性晶體管，含有MOS結構的功率場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。

在某種程度上來說，正是因為電源管理IC的大量發展，功率半導體才改稱為電源管理半導體。也正是因為這么多的集成電路(IC)進入電源領域，人們才更多地以電源管理來稱呼現階段的電源技術。

電源管理半導體本中的主導部分是電源管理IC，大致可歸納為下述8種。

1AC/DC調制IC。內含低電壓控制電路及高壓開關晶體管。

2DC/DC調制IC。包括升壓/降壓調節器，以及電荷泵。

3功率因數控制PFC預調制 IC。提供具有功率因數校正功能的電源輸入電路。

4脈沖調制或脈幅調制PWM/ PFM控制IC。為脈沖頻率調制和/或脈沖寬度調制控制器，用于驅動外部開關。

5線性調制IC(如線性低壓降穩壓器LDO等)。包括正向和負向調節器，以及低壓降LDO調制管。

6電池充電和管理IC。包括電池充電、保護及電量顯示IC，以及可進行電池數據通訊“智能”電池 IC。

7熱插板控制IC(免除從工作系統中插入或拔除另一接口的影響)。

8MOSFET或IGBT的開關功能ic。

小結

在這些電源管理IC中，電壓調節IC是發展最快、產量最大的一部分。各種電源管理IC基本上和一些相關的應用相聯系，所以針對不同應用，還可以列出更多類型的器件。

電源管理的技術趨勢是高效能、低功耗、智能化。

提高效能涉及兩個不同方面的內容：一方面想要保持能量轉換的綜合效率，同時還希望減小設備的尺寸;另一方面是保護尺寸不變，大幅度提高效能。

在交流/直流(AC/DC)變換中，低的通態電阻，符合計算機和電信應用中更加高效適配器和電源的需要。在電源電路設計方面，一般待機能耗已經降到1W以下，并可將電源效率提高至90%以上。要進一步降低現有待機能耗，則需要有新的IC制造工藝技術及在低功耗電路設計方面的突破。