电子设备电源管理技术的主要分类-电子设计达人要先学会平衡
时间:2017-03-04 23:10 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 在日常生活中，人们对电子设备的依赖越来越严重，电子技术的更新换代，也同时意味着人们对电源的技术发展寄予厚望，下面就为大家介绍电源管理技术的主要分类。 电源管理半导体从所包含的器件来说，明确强调电源管理集成电路（电源管理IC，简称电源管理芯片）的位置和作用。电源管理半导体包括两部分，即电源管理集成电路和电源管理分立式半导体器件。 电源管理集成电路包括很多种类别，大致又分成电压调整和接口电路两方面。电压凋整器包含线性低压降稳压器（即LDO），以及正、负输出系列电路，此外 不有脉宽调制（PWM）型的开关型电路等。因技术进步，集成电路芯片内数字电路的物理尺寸越来越小，因而工作电源向低电压发展，一系列新型电压调整器应运 而生。电源管理用接口电路主要有接口驱动器、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等。 电源管理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件，可将它分为两大类，一类包含整流器和晶闸管;另一类是三极管型，包含功率双极性晶体管，含有MOS结构的功率场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。 在某种程度上来说，正是因为电源管理IC的大量发展，功率半导体才改称为电源管理半导体。也正是因为这么多的集成电路（IC）进入电源领域，人们才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。 电源管理半导体本中的主导部分是电源管理IC，大致可归纳为下述8种。 1、AC/DC调制IC。内含低电压控制电路及高压开关晶体管。 2、DC/DC调制IC。包括升压/降压调节器，以及电荷泵。 3、功率因数控制PFC预调制 IC。提供具有功率因数校正功能的电源输入电路。 4、脉冲调制或脉幅调制PWM/ PFM控制IC。为脉冲频率调制和/或脉冲宽度调制控制器，用于驱动外部开关。 5、线性调制IC（如线性低压降稳压器LDO等）。包括正向和负向调节器，以及低压降LDO调制管。 6、电池充电和管理IC。包括电池充电、保护及电量显示IC，以及可进行电池数据通讯“智能”电池 IC。 7、热插板控制IC（免除从工作系统中插入或拔除另一接口的影响）。 8、MOSFET或IGBT的开关功能ic。 在这些电源管理IC中，电压调节IC是发展最快、产量最大的一部分。各种电源管理IC基本上和一些相关的应用相联系，所以针对不同应用，还可以列出更多类型的器件。 电源管理的技术趋势是高效能、低功耗、智能化。 提高效能涉及两个不同方面的内容：一方面想要保持能量转换的综合效率，同时还希望减小设备的尺寸;另一方面是保护尺寸不变，大幅度提高效能。 在交流/直流（AC/DC）变换中，低的通态电阻，符合计算机和电信应用中更加高效适配器和电源的需要。在电源电路设计方面，一般待机能耗已经降到1W以下，并可将电源效率提高至90%以上。要进一步降低现有待机能耗，则需要有新的IC制造工艺技术及在低功耗电路设计方面的突破。 如何成为电子设计达人？要先学会“平衡” 这个世界上，极端的人有两种，一种习惯将所有的事情全都交给单片机做，而另一种习惯将所有的事情都分解，然后全都交给分立元件来实现。你是哪一种？
肯定很多人都不会做到这么极端。这两者一定是相辅相成的，但你觉得怎样的规模的任务才合适交给独立的分立元件来做呢？这就是一个要考虑实现难度和功能必要性的任务了。我们不妨考虑这样的一个场景：如果你现在想要使用Arduino完成一个比较复杂的演示项目，要装进去的内容有很多，你会为一个需要控制开关的闪烁灯安排一段子程序吗？ 显然，这样并不太合适。更别提为了控制闪烁灯还要打乱主程序的时序。因此把这部分没什么意义的电路交给分立元件就是一个好主意。再停顿一下，为了这样的目的，你会怎么设计电路？
实际上，答案已经呼之欲出了，对于无线电爱好者来说，最常见的一个定时/震荡电路就是555电路所组成的。你可以用555电路来搭出一个简单的多谐振荡器来控制闪烁灯的通断，而用Arduino来控制555电路的启停。这样虽然不能节省IO口，但是在软件编写的压力上会减轻很多。这就是某种意义上来说，软硬件双管齐下能够带给我们的好处。
同样的道理，我们既然能够用硬件来减少软件的负担，我们也同样可以用软件来减少硬件的开销。最熟悉的例子当属按键去抖了。在要求不高的情况下，软件去抖非常方便，而去抖的写法已经成为了基本功的一部分。 最好的设计永远是平衡了硬件和软件的负担的，好的设计可以加快开发的速度，减少错误发生的概率。而如果能平衡好一个项目的话，你的设计功力一定又有长进！ (责任编辑：admin) |
