面向智能化和物聯(lián)網(wǎng)的電源解決方案

　　汽車(chē)電子：中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅速，汽車(chē)產(chǎn)品的升級(jí)換代加速，帶動(dòng)汽車(chē)電子產(chǎn)品中的電源管理IC增長(zhǎng)。尤其是新能源汽車(chē)的發(fā)展，電源管理IC將成為影響其普及程度的關(guān)鍵因素。高度集成的電源管理模塊將實(shí)現(xiàn)更低的系統(tǒng)成本、更高的可靠性以及更低的系統(tǒng)復(fù)雜性。

　　可穿戴設(shè)備/便攜式醫(yī)療設(shè)備：隨著智能手機(jī)的普及，移動(dòng)終端在下一階段的方向?qū)⒏M(jìn)一步向小型化便攜化和專(zhuān)業(yè)功能化發(fā)展，目前的智能手環(huán)、智能手表就是代表之一。電源管理IC將進(jìn)一步在低功耗技術(shù)上取得進(jìn)展。無(wú)論是采取新的制造工藝還是采取更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)策略，更低的功耗仍將是電源管理IC在消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品上最為重要的指標(biāo)。同時(shí)，隨著大健康產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，作為集成電路產(chǎn)品在醫(yī)療行業(yè)最集中的體現(xiàn)，便攜式醫(yī)療電子設(shè)備市場(chǎng)也將進(jìn)入高速發(fā)展期。在傳統(tǒng)便攜式醫(yī)療電子之外，醫(yī)療電子與便攜式電子設(shè)備的結(jié)合也將成為行業(yè)的熱點(diǎn)。同樣，電源管理IC在該細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用仍將以低功耗方向?yàn)橹鳌?/p>

　　凌力爾特：能量收集

　　在我們的周?chē)嬖谥S許多多的環(huán)境能量，實(shí)現(xiàn)能量收集或節(jié)能的傳統(tǒng)方法一直是借助太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。不過(guò)，新的收集工具允許我們利用各種各樣的環(huán)境能量源來(lái)產(chǎn)生電能。例如：熱電發(fā)生器可將熱量轉(zhuǎn)換為電力、壓電元件可轉(zhuǎn)換機(jī)械振動(dòng)、光伏元件用于轉(zhuǎn)換陽(yáng)光 (或任何光子源)、而流電元件 (galvanism) 則可從濕氣實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。這就有可能給遠(yuǎn)程傳感器供電，或者對(duì)電能存儲(chǔ)器件 (例如：電容器或薄膜電池) 進(jìn)行充電，以便微處理器或發(fā)送器能夠無(wú)需本地電源而接受遠(yuǎn)程供電。

　　然而，正是在功率譜的 “低” 端 (這里，WSN、IoT 和傳感器中的毫微功率轉(zhuǎn)換變得越來(lái)越普遍) 才需要那種可以使用非常低的功率和電流的電源轉(zhuǎn)換 IC。這些常常分別是幾十微瓦 (μW) 功率和幾十納安 (nA) 電流。不過(guò)，此類(lèi)工作電流低于 1μA 的電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品 (包括電池充電器) 的供貨源卻是極其有限的。

　　一般地說(shuō)，要想被上述這些應(yīng)用所接納和采用，電源轉(zhuǎn)換 IC 必需具備的性能特征包括：

　　● 低待機(jī)靜態(tài)電流 —— 通常小于 6μA，并可低至 450nA

　　● 低啟動(dòng)電壓 —— 可低至 20mV

　　● 高輸入電壓能力 —— 高達(dá) 34V (連續(xù)) 和 40V (瞬態(tài))

　　● 能夠處理 AC 輸入

　　當(dāng)然，由環(huán)境收集源所提供的收集能量取決于電源工作多久。因此，比較能量收集電源的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)是功率密度，而不是能量密度。能量收集系統(tǒng)的可用功率一般很低、隨時(shí)變化且不可預(yù)測(cè)，因而通常采用了一種與能量收集器和一個(gè)輔助電能儲(chǔ)存器相連的混合結(jié)構(gòu)。收集器 (由于能量供給不受限制和功率不足) 是系統(tǒng)的能量源。輔助電能儲(chǔ)存器 (一個(gè)電池或一個(gè)電容器) 可產(chǎn)生較高的輸出功率，但儲(chǔ)存的能量較少，它在需要的時(shí)候供電，其他情況下則定期接收來(lái)自收集器的電荷。所以，在沒(méi)有可供收集功率的環(huán)境能量時(shí)，必須采用輔助電能儲(chǔ)存器給 WSN、IoT 設(shè)備或傳感器供電。當(dāng)然，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的角度來(lái)看，這進(jìn)一步增加了復(fù)雜性，因?yàn)樗麄儸F(xiàn)在不得不考慮：必須在輔助電能儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存多少能量，才能補(bǔ)償環(huán)境能量源的不足。

　　LTC3388-1/-3 是一款能接受 20V 輸入的同步降壓型轉(zhuǎn)換器，其可提供高達(dá) 50mA 的連續(xù)輸出電流，采用 3mm x 3mm (或 MSOP10-E) 封裝，見(jiàn)圖 4。該器件在 2.7V 至 20V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作，因而非常適用于多種能量收集和電池供電型應(yīng)用，包括 “保持運(yùn)作” 的傳感器和工業(yè)控制電源。