了解电源管理的基础

无论是使用电池、直流电源还是交流电源的电子设备，电源电路都是其核心组成部分。这样的基础电路对一个系统的总体性能、稳定性与效率都有着重要影响。

 

在科技的进步引领下，电源管理电路已经从早期以分立元件为主（此类解决方案通常体积大、花费高、设计复杂）发展至现在的集成解决方式（以体积小、效率高、易于管理及配置应用需求为主）。目前，集成于单一芯片中的电源解决方案已往智能化、可编程的方向发展，使得设计工作大大简化，物料清单成本显著降低，整体系统效果得以提升，并大幅增加了系统的灵活性。

 

 

电源种类涵盖了交流电、直流电、电池供电以及超低功率直流电（用于能源回收）。其中，电池供电设施常见的应用是采用锂离子（Li-ion）或锂聚合物（LiPo）电池，这些电池串联或并联构成电池组，从而能够增加总电流和电池容量。

 

DC-DC转换器

DC-DC转换器在电源设备中也扮演着重要角色，负责将一种直流电压转换为另一种电压值。这类转换器主要分为隔离和非隔离两种，隔离转换器基于安全考虑，通过变压器或电容形式将输入和输出电源隔离，而非隔离转换器则包含一条直接的从输入到输出的电流路径，并共享输入和输出接地。

DC电压调节器

DC电压调节器，又可以被分为开关型或线性型两类，其使用方法依赖于电压转换方式。设计工程师在选取适用的DC电压调节器时，需要依据输入和输出电压，以及预估的负载电流进行选择。线性调节器利用线性元件将输入电压VIN转换为通常不同的调整后的输出电压VOUT。低压差调节器（LDO）则是线性调节器的一种特殊类型，它能在输入电压与输出电压十分接近的情况下，达到高效率的输出电压调整。线性调节器的典型有：1.功耗变化大。2.最适合低功率和低电流应用。3.效率严重依赖于电压差VOUT - VIN。4.噪音和射频发射微乎其微。5.适合敏感的模拟IC，如传感器和锁相环。

电源管理集成电路

电源管理集成电路（PMIC）则是用于电压转换、电压调整和电池管理的集成电路。功能包括电源系统排序，为多个负载供电以及防止过电压、欠电压、过电流和热故障的保护。PMIC的主要优势在于，它能够通过单一的集成电路提供多个电源轨道，对于需要多个不同电压供电的高度集成应用至关重要。

 

为了提高效率并最大化减少散热，电源管理解决方案的设计者应尽可能地减少发热，以防止热失控，甚至可能对系统或组件造成损坏。同时，现代的PMIC可以执行一些，甚至所有应用程序的电压控制需求，这也是它们灵活性的其中一个重要因素。结合固件使用，这些高适应性的PMIC可在不需要改变物理电路的情况下适应各种应用，从而缩短产品的上市时间，并让在多种应用间的无缝切换成为可能。

 

毫无疑问，电源管理电路的设计与实施对于任何电子设备的整体性能和可靠性至关重要。无论你是设计工程师、制造商，还是学生，掌握电源管理应用的知识都是必不可少的。