行业相关 | 电源管理芯片怎么选？
2024-05-01 10:00:00
电源管理通过一定的电路拓扑，将不同的电源输入转换成满足系统工作需要的输出电压。电源直接影响着系统性能，而决定电源性能的关键元件是电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits，PMIC）。
PMIC最大的应用领域是电子消费产品，电信、工控设备、汽车终端等领域也都对PMIC有持续的需求。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性能，需要选择适合的电源管理方式。
1. 电源转换的基本需知
选择适当的电源管理元件取决于该应用的输入和输出条件。
电源输入是交流 (AC) 或直流 (DC)？
输入电压是高于或低于所需的输出电压？
所需的负载电流是多少？
负载是否对噪声敏感，或需恒流（如LED的应用），又或是变化较大的电流？
各应用基于其特殊的需求，会选择不同电源转换元件。下图显示数个应用实例和其典型常用的电源转换元件；
从上述实例可清楚知道，欲得最佳元件选择就必须考虑各种参数。以下将会详细介绍这些参数。
2. 电源管理 IC 的选用标准
在设计时，首先考虑的是输入到输出的电压差 (VIN - VOUT)。在选择最佳的电源解决方案时，该应用的特殊需求，如效率、 散热限制、 噪声、 复杂度和成本等都必须考虑。
表1. 选择低压差稳压器、 降压、升压、升-降压转换器的基本标准
低功耗蓝牙、Wi-Fi 6和蜂窝物联网为低功耗物联网设备带来了连接性。但是，电源管理不仅仅需要高效芯片，来自电池或电源的电能也必须进行调节和分配，如果设备由可充电电池供电，则有时需要充电。这意味着，无论无线芯片中的处理器、无线电和内存多么高效，如果电源管理系统没有进行足够的优化，都会影响电池寿命。
构建高效的电源管理系统本来已经是一项艰巨任务，而同时要实现紧凑型设计则更具挑战性。许多物联网产品的空间是有限的，但传统的电源管理解决方案通常由多个芯片组成，例如稳压器、电池充电器、电量计、外部看门狗和硬复位装置，这些都会占用宝贵的空间。
Nordic通过nPM系列电源管理IC (PMIC)解决了电源管理在效率和空间两个方面的难题。该系列最新推出的 nPM1300具有高精度电量计，可准确测量电池剩余电量，延长了物联网设备的电池寿命。
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