電源IC、高低電平

數(shù)字規(guī)律電路中的說(shuō)法，在規(guī)律電路中，低電平表示0，高電平表示1。一般規(guī)定低電平為0~0.25V，高電平為3.5~5V。也有其他的可能，如在移動(dòng)設(shè)備中電池的電壓會(huì)隨使用數(shù)字規(guī)律電路中的說(shuō)法，在規(guī)律電路中，低電平表示0，高電平表示1。一般規(guī)定低電平為0~0.25V，高電平為3.5~5V。也有其他的可能，如在移動(dòng)設(shè)備中電池的電壓會(huì)隨使用時(shí)間的的推移而降低，假設(shè)規(guī)定高電平最低為3.5V的話可能設(shè)備的使用時(shí)間會(huì)大大降低，此時(shí)規(guī)定的高電平電壓會(huì)低一點(diǎn)，最低會(huì)有1.7V左右。IC電源IC分類(lèi)工作原理作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)難度LDO穩(wěn)壓IC低輸入/輸出電壓，低消耗功率簡(jiǎn)潔DC/DC電壓變換IC簡(jiǎn)潔PWM脈寬調(diào)制用于手持和高級(jí)處理器產(chǎn)品供給電壓變換所需大電流簡(jiǎn)單理模擬技術(shù)為主，與數(shù)字技術(shù)結(jié)合檢測(cè)，保護(hù)等多功能整合適中功率MOSFET功率場(chǎng)效應(yīng)管用于大功率輸出內(nèi)阻設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，制程簡(jiǎn)單電源IC現(xiàn)在的進(jìn)展趨勢(shì)已經(jīng)不局限于單一功能，而是將各種功能整合在一起，所以電源IC目前更多的被稱為電源治理I，或電源治理單元PM。1定義1定義電源ic是指開(kāi)關(guān)電源的脈寬掌握集成，電源靠它來(lái)調(diào)整輸出電壓電流的穩(wěn)定。2進(jìn)展與分類(lèi)2進(jìn)展與分類(lèi)隨著電子技術(shù)的進(jìn)展,尤其是目前便攜式產(chǎn)品流行和節(jié)能環(huán)保的提倡,電源IC發(fā)揮的,ICDC/DC轉(zhuǎn)換器,但現(xiàn)在電源IC涵蓋很多內(nèi)容,包括DC/DC、LDO〔低壓差線形穩(wěn)壓器、電池充放電治理、PWM掌握器、Reset、PFC〔功率因數(shù)校正MOSEFT等等。目前我們最常提到的是電子產(chǎn)品的數(shù)字化目前我們最常提到的是電子產(chǎn)品的數(shù)字化,比方一臺(tái)電腦主板,CPU,其次是規(guī)律存儲(chǔ)器,這些都是數(shù)字化器件,但對(duì)自然環(huán)境的檢視,拾取,,同樣離不開(kāi)模擬技術(shù),比方將聲音放大輸出,LCD顯示,雖然是用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn),但為了到達(dá)更佳顯示效果改用LED背光,對(duì)LED用,IC制造已經(jīng)進(jìn)人65納米時(shí)代,規(guī)律IC普遍落后一個(gè)世代,不同數(shù)字器件有不同的制程,所以需要不同的供電電壓,,模擬技術(shù)分布于數(shù)字技術(shù)周邊,與數(shù)字技術(shù)密不行分。數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)比較如下.產(chǎn)品認(rèn)證與生命周期替代性產(chǎn)品應(yīng)用AS〔平均零售價(jià)格

IC信號(hào)設(shè)計(jì)門(mén)檻高，學(xué)習(xí)曲線10-15年認(rèn)證期長(zhǎng)〔1年以上長(zhǎng)低少量多樣控低但穩(wěn)定

IC1或0非連續(xù)信號(hào)電腦關(guān)心設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)曲線3-5年〔約3-個(gè)月短〕量多樣少解碼因時(shí)效性而變化在整個(gè)模擬IC中,電源治理IC產(chǎn)品日趨普及,興替代能源,,包括面板驅(qū)動(dòng)ICLDO、LEDIC、充電裝置CMOSSennor或是等已成為模擬IC業(yè)者開(kāi)頭投入的領(lǐng)域,如何通過(guò)更低耗電的設(shè)計(jì)以削減電力的消耗,及更輕薄短小和更低價(jià)錢(qián)已成為廠商努力的方向。電源IC可以說(shuō)是單價(jià)不高,但責(zé)任重大。2023IC產(chǎn)值約在2200億美元,模擬約占400億美元,ICIC的19%2023IC的增長(zhǎng)率約為8%,模擬IC的增長(zhǎng)率約為13.5%,IC平均增長(zhǎng)率,而電源IC增長(zhǎng)率到達(dá)20%,又高于模擬IC增長(zhǎng)率,可見(jiàn)電源治理IC的最正確配角的重要性。44IC的應(yīng)用進(jìn)展與挑戰(zhàn),對(duì)電源治理提出的挑戰(zhàn),具體有以下幾個(gè)特點(diǎn)：大電流/低輸出電壓的應(yīng)用由于數(shù)字芯片的時(shí)鐘越來(lái)越快,意味著驅(qū)動(dòng)電流越來(lái)越大,以前只需要線形穩(wěn)壓,現(xiàn)在就需要開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓,以前僅需要一相電源,現(xiàn)在就需要兩相或多相電源。另外CPU由于速度越來(lái)越快,散熱已成為其進(jìn)展的瓶頸,因此承受多核心技術(shù),英特爾已經(jīng)在規(guī)劃80個(gè)coreCPU,對(duì)電源要求更高。電源轉(zhuǎn)換效率提升,形成多而廣得輸人電壓,對(duì)電源治理提出挑戰(zhàn)。而且的替代能源的使用,以及節(jié)能環(huán)保的要求加強(qiáng)電源治理功能。整合電路設(shè)計(jì)目前各種功能高度的整合已經(jīng)成了電子產(chǎn)品的宿命,如現(xiàn)在的手機(jī)就將通信、PDA、GPS、電視等集成在一起,要避開(kāi)相互間的干擾,需要電源也隨之轉(zhuǎn)變。雖然整合模擬和數(shù)字電路的SoC設(shè)計(jì)概念日益普及,但市面上號(hào)稱的SoC芯片卻因數(shù)字、模擬制程整合不易、本錢(qián)過(guò)高和效能不假設(shè)預(yù)期,因而形成高整合度和高效能間的兩難,因此局部模擬電路如電源治理IC在短期內(nèi)并不適作整合,仍將持續(xù)獨(dú)立于SoC芯片之外。封裝要求由于產(chǎn)品散熱要求更高,,它組件,通過(guò)封裝制程整合在一個(gè)封裝模塊內(nèi),以執(zhí)行相當(dāng)于系統(tǒng)層級(jí)的功能。良好的效勞因電源IC通用型都不強(qiáng),作為配套產(chǎn)品與整機(jī)廠協(xié)作,一是要說(shuō)服人家承受,二是需要供給良好的效勞。,電源治理IC的設(shè)計(jì)人才,要比數(shù)字IC缺乏,而且電源IC需要的學(xué)問(wèn)面和閱歷度更高。,,但卻叫好不叫座,市場(chǎng)推廣應(yīng)用始終沒(méi)有實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)展,而且從目前來(lái)看數(shù)字電源在近一兩年仍舊等都需要肯定時(shí)間,模擬電源芯片相比存在肯定差距,還有就是設(shè)計(jì)人員本身的習(xí)慣,以及使用數(shù)字電源的產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單程度等問(wèn)題。此外,由于目前數(shù)字電源供給商較少,銷(xiāo)售渠道開(kāi)拓遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,全部這些因素都可能成為數(shù)字電源大規(guī)模推廣應(yīng)用的障礙。55IC的應(yīng)用手機(jī)是電源治理IC手機(jī)是電源治理IC最為重要的應(yīng)用場(chǎng)合。多媒體和3G手機(jī)對(duì)高畫(huà)質(zhì)視頻、多媒體數(shù),但這些功能卻會(huì)大量消耗電源其中絕大多數(shù)的電源電壓并不一樣,隨著電流需求不斷增加,使得它們需要更多電能,例如從2G語(yǔ)音升級(jí)到3G視訊后,對(duì)功率需求便增加一倍。在同一手機(jī)中融人更多元化的功能,其功率消耗也會(huì)隨之增加,這是將來(lái)電源治理芯片進(jìn)展的明確趨勢(shì)。由于手機(jī)大量承受LDO來(lái)為手機(jī)各個(gè)部件進(jìn)展供電,LDO雖然具有本錢(qián)低、封裝小、外圍器件少和噪音小的特點(diǎn),但其轉(zhuǎn)換效率低,且只能用于降壓的場(chǎng)合,加上LDO效率取決于輸出/輸人電壓之比,在輸人電壓為3.6V、輸出電壓為1.5V的狀況下,效率只有41.7%,這樣低的效率在輸出電流較大時(shí),不僅會(huì)鋪張很多電能,而且會(huì)造成芯片發(fā)熱影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。而3G手機(jī)各個(gè)部件需要多個(gè)電壓等級(jí)的供電,在很多狀況下,尤其是壓差大的狀況下,LDO已經(jīng)難以滿足供電需求,因此DC/DC的解決方法成為一種取代LDO的解決方案。DC/DC轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢(shì)是升、降壓均適用,效率又高,目前已經(jīng)有自動(dòng)PFM/PWM方式和DC/DC+LDO雙模式的電源治理解決方案,LDO,但確實(shí)能夠解決LDO低效和只能用于降壓的問(wèn)題,將來(lái)3G手機(jī)產(chǎn)量的提高和手機(jī)電源治理功能的提升,將在肯定程度上刺激手機(jī)電源治理IC市場(chǎng)的進(jìn)展。66IC選擇指南選擇電源IC不僅僅要考慮滿足電路性能的要求及牢靠性，還要考慮它的體積、重量、延長(zhǎng)電池壽命及本錢(qián)等問(wèn)題。這里給出一些選擇根本原則，供參考。1、DC/DC變換器承受升壓式DC/DC〔減小整個(gè)電源體積及重量。MAX1674/1675高效率、低功耗升壓式DC/DCIC，其靜態(tài)電流僅16μA，在輸200mA940.A2、LDO的最正確條件當(dāng)要求輸出電壓中紋波、噪聲特別小的場(chǎng)合，輸入輸出電壓差不大，輸出電流不大于100mA時(shí)承受微功耗、低壓差〔LDO〕3節(jié)鎳鎘、鎳氫電池或承受13.0～3.3V100mA并且有較高的效率。例如承受超微功耗線性穩(wěn)壓器BAW03A～06A，其靜態(tài)電流僅1.1μA出電壓有1.2、1.3、1.4、1.5、1.7、1.8、2、2.1、2.3、2.5、2.7、.28、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、4.0、4.2、4.3、4.5、5.0、5.8、6.0V，可供用戶選擇，輸出電流30mA～50mAMAX8867/8868輸出噪聲為30μVrmsLDO器件GMT7250，其靜態(tài)電流180μA100mA時(shí)壓差小于85mV。該器件溫度穩(wěn)定性好，典型值為31ppm/℃，并且有電源工作狀態(tài)信號(hào)輸出及關(guān)閉電源掌握。該器件有固定電壓輸出：3.3V、4.85V、5.0V1.2～9.75V，輸出電流可達(dá)250mA，適合大多數(shù)便攜式產(chǎn)品應(yīng)用。3、需負(fù)電源時(shí)盡量承受電荷泵便攜式儀器中往往需要負(fù)電源，由于所需電流不大，承受電荷泵IC組成電壓反轉(zhuǎn)電路最LDO線性穩(wěn)壓器的電荷泵ICMAX1680/1681，輸出電流可達(dá)125mA，承受1MHz開(kāi)關(guān)頻率，僅需外接兩個(gè)1μF小電容，3.，有關(guān)閉電源掌握〔A，并可組成倍壓電路。另一種帶穩(wěn)壓輸出的電荷泵ICMAX86，它輸出可調(diào)～-×VI0.F3A電源電流，可輸出30mA穩(wěn)壓的電流，有關(guān)閉電源掌握功能〔關(guān)閉時(shí)耗電僅0.A，小尺寸μMAX封裝。4、不要追求高精度、功能全的最器件IC的精度一般為±2%～±4%，精度高的可達(dá)±0.5%～±1%，要依據(jù)電路的要求選或產(chǎn)品中無(wú)微處理器〔μP〕或微掌握器〔μC〕的則無(wú)需選擇帶關(guān)閉電源功能或輸出電源工作狀態(tài)信號(hào)的器件，這樣不僅可降低本錢(qián)，并且尺寸更小。5、不要“大馬拉小車(chē)”IC最主要的三個(gè)參數(shù)是，輸入電壓VINVoIomax。IC最大輸出電流Iomax的70～90%Iomax為1A的升壓式DC/DC變換器IC可用于工作電流700～900mA的場(chǎng)合，而工作于20～30mA時(shí)，其效率則較低。假設(shè)產(chǎn)品有輕負(fù)載或重負(fù)載時(shí)，最好選擇PFM/PWM自動(dòng)轉(zhuǎn)換升壓式DC/DC變換器，這不僅在輕負(fù)載時(shí)承受PFM方式耗PWMIC有TC120MAX1205/1706等。6、輸出電流大時(shí)應(yīng)承受降壓式DC/DC變換器便攜式電子產(chǎn)品大局部工作電流在300mA以下，并且大局部承受5#鎳鎘、鎳氫電池，假設(shè)承受1～2節(jié)電池，升壓到3.3V或5V并要求輸出500mA以上電流時(shí)，電池壽命不長(zhǎng)或兩DC/DC但電池的壽命或充電間隔時(shí)間要長(zhǎng)得多。留意事項(xiàng)：DC/DC變換器中L、C、D的選擇電感L、輸出電容C及續(xù)流二極管或隔離二極管D的選擇格外重要。電感L要滿足在開(kāi)關(guān)電流峰值時(shí)不飽和〔～倍大陸地區(qū)約有10家企業(yè)。主要廠商有昂寶、聯(lián)益微、長(zhǎng)運(yùn)通、美芯、芯源、中芯微、啟達(dá)等大陸地區(qū)約有10家企業(yè)。主要廠商有昂寶、聯(lián)益微、長(zhǎng)運(yùn)通、美芯、芯源、中芯微、啟達(dá)等,大陸廠商產(chǎn)品功能較專,起點(diǎn)不高,還沒(méi)形成很大的規(guī)模,但各有特色,如昂寶LOWES〔一般為幾十～幾百毫歐有較好效果。二極管必需承受肖特基二極管，并且要以滿足大于峰值電流為要求。77IC的產(chǎn)業(yè)狀況電源治理IC產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)興的產(chǎn)業(yè),近幾年成長(zhǎng)率最高的企業(yè)到達(dá)70%,整體復(fù)合增長(zhǎng)率到達(dá)30%。電源IC廠家不像數(shù)字IC被歐美幾家大廠所壟斷,比方英特爾壟斷了CPU市場(chǎng)的80%,IC的廠商比較多和分散,關(guān)鍵是找到自己的位置。我國(guó)臺(tái)灣有11IC廠商,是電源治理IC重要產(chǎn)業(yè)基地。臺(tái)灣廠家生產(chǎn)規(guī)模較大,產(chǎn)品較為齊全,年產(chǎn)值根本到達(dá)上億美金。臺(tái)灣主要電源治理IC廠家產(chǎn)品比重如下表：IC產(chǎn)品工程PWM(AC/DC〕立裿類(lèi)比科技致茂達(dá)崇茂88%PWM(DC/DC〕35%68%3%8%LDO46%2%40%40%MOSFET40%Switch20%Amplifier10%10%Othere19%30%27%2%12%IC應(yīng)用領(lǐng)域立裿類(lèi)比科技致茂達(dá)崇茂Mobile15%5%18%10%15%LCD3%80%18%37%NB53%10%10%MB/VGA39%55%26%DSC8%9%7%5%Storage29%Othere17%6%7%穎的穎的頻譜擴(kuò)展”〔frequencyshuffling〕IC中,大大改善了系統(tǒng)EMI性能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性,削減了待機(jī)功耗。此外,