淺談電源管理芯片定義及工作原理

與邏輯芯片和內(nèi)存芯片不同，電源管理芯片在眾多種類的芯片中并沒有那么知名，但隨著智能化理念深入生活的方方面面，各類終端產(chǎn)品有了更高的應用需求，對于電源管理芯片的要求也就隨之提高了。

上個月曾有報道稱，有行業(yè)分析師認為，蘋果正在為iPhone和iPad開發(fā)定制版電源管理芯片。報告中提到，蘋果最快會在2019年使用自家的產(chǎn)品來取代當前由Dialog提供的組件。那么電源管理芯片究竟是什么?在該領域都有哪些知名廠商?

電源管理芯片(PowerManagementIntegratedCircuits)也稱作電源管理IC，是在電子設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片，主要應用于計算機、網(wǎng)絡通信、消費電子和工業(yè)控制等領域。

電子產(chǎn)品中電源管理IC工作路徑

以手機為例，智能手機由許多不同功能的模塊組成，每個模塊所需供電電壓各不相同，由鋰電池直接供電無法滿足各模塊要求，因此需要一個高效率電源管理芯片，把鋰電池提供的電壓用不同方法按照需要進行轉換和調(diào)節(jié)，達到期望的電壓值，以滿足各個模塊的需要。例如，SDRAM、閃存(FlashMemory)等數(shù)字電路由于受到制造工藝的限制，需要較低的供電電壓;而模擬電路、射頻電路和顯示部分則需要一個較高的供電電壓。此外，電源管理IC還需要根據(jù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息動態(tài)調(diào)節(jié)各個模塊的供電電壓值，實現(xiàn)優(yōu)化控制，減小功耗，從而提高系統(tǒng)的效率，縮小產(chǎn)品體積，降低成本。因此，電源管理IC已經(jīng)成為電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計中一個最基本也是最重要的部分。

隨著應用的不斷創(chuàng)新，電源管理IC的市場也呈現(xiàn)出需求多樣化，應用細分化，更多高性能電源管理IC的市場需求也不斷深化擴展，更好地為滿足系統(tǒng)創(chuàng)新，性能提升而服務。截止2016年，手機電源管理芯片市場年復合增長率(CAGR)為11.7%移動基礎設施為13.1%，數(shù)字機頂盒為12.3%。2014-2020年，中國電源管理芯片年均增長率將近8.4%，至2020年市場規(guī)模將達1200億元左右。

知名的電源管理IC原廠如下：

1、TI(德州儀器)(收購了國家半導體NS(NationalSemiconductor))

總部：美國

主營：世界上最大的半導體公司之一。主要從事數(shù)字信號處理與模擬電路方面的研究、制造和銷售。除半導體業(yè)務外，還提供包括傳感與控制、教育產(chǎn)品和數(shù)字光源處理解決方案。

2、ONsemi(安森美半導體)(收購了Fairchild(仙童半導體))

總部：美國

主營：公司全面的高能效電源和信號管理、邏輯、分立及定制方案陣容，幫助工程師解決他們在汽車、通信、計算機、消費電子、工業(yè)、LED照明、醫(yī)療、軍事/航空及電源應用的獨特設計挑戰(zhàn)。

3、infineon(英飛凌)(收購了國際整流器IR)

總部：德國

主營：主要生產(chǎn)汽車和工業(yè)電子芯片、保密及IC卡應用IC、通訊多媒體芯片、存儲器件等。

4、ADI(亞德諾半導體)(與Maxim(美信)合并，并收購了凌力爾特)

總部：美國

主營：是信號處理領域創(chuàng)新與卓越的代名詞。在轉換、調(diào)理、處理現(xiàn)實世界物理現(xiàn)象方面，ADI公司的模擬信號、混合信號和數(shù)字信號處理(DSP)集成電路(IC)發(fā)揮著十分重要的作用。

5、intersil(英特矽爾)

總部：美國

主營：電源管理，放大器和緩沖器，音頻和視頻，數(shù)據(jù)轉換器，接口電路，開關/多路復用器/交叉矩陣，時鐘和數(shù)字器件，航空航天及軍用器件等。

6、Linear(凌力爾特)

總部：美國

主營：放大器、電池管理、數(shù)據(jù)轉換器、高頻、接口、電壓調(diào)節(jié)器和電壓基準。

7、Renesas(瑞薩)(收購了英特矽爾)

總部：日本

主營：單片機、內(nèi)存、多用途IC、專用IC和分立半導體器件，并提供涵蓋設計、應用、生產(chǎn)和工藝各方面的技術。

8、Toshiba(東芝)

總部：日本

主營：數(shù)碼產(chǎn)品、電子元器件、社會基礎設備、家電等。

9、ROHM(羅姆)

總部：日本

主營：全球知名的半導體廠商之一，IC產(chǎn)品主要有：EEPROM、運算放大器/比較器、電壓檢測器IC、時鐘發(fā)生器、模擬開關/邏輯IC、D/A轉換器、傳感器IC、線性穩(wěn)壓器、開關穩(wěn)壓器、電源管理IC、車載穩(wěn)壓器、電機驅動器、LED/LCD驅動器、IT設備/接口IC、視頻和圖像IC、音頻IC、低功耗微控制器、語音合成IC、P2ROM、顯示驅動器、電壓監(jiān)控IC等。

10、Fujitsu(富士通)

總部：日本

主營：集成電路/晶圓代工服務、模擬產(chǎn)品、存儲器產(chǎn)品、微控制器。

11、ST(意法半導體)

總部：歐洲

主營：模擬芯片和電源轉換芯片，機頂盒芯片，分立器件、手機相機模塊和車用集成電路等等。

12、NXP(恩智浦)(收購了Freescale飛思卡爾)

總部：歐洲

主營：專為互聯(lián)汽車、網(wǎng)絡安全、便攜和可穿戴式應用以及物聯(lián)網(wǎng)打造強大解決方案。

13、Qualcomm(高通)(收購了NXP)

總部：美國

主營：驍龍(Snapdragon)系列移動平臺，無線芯片組，3G/4G芯片組，系統(tǒng)軟件及開發(fā)工具和產(chǎn)品、無線解決方案等。

14、Intel(英特爾)(收購了Altera)

總部：美國

主營：全球最大的個人計算機零件和CPU制造商。

15、安華高(Avago)(收購了博通、LSI)

總部：美國

主營：無線通信、有線基礎設施、工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品、消費電子和計算機外圍設備。

16、微芯科技(Microchip)(收購了Micrel、Atmel)

總部：美國

主營：全球領先的單片機和模擬半導體供應商。

17、思佳訊(Skyworks)

總部：美國

主營：射頻及無線半導體解決方案、放大器、衰減器、檢波器、二極管、定向耦合器、前端模塊等。

18、MTK(聯(lián)發(fā)科)(收購了立锜)

總部：臺灣

主營：無線通訊及數(shù)字多媒體芯片整合系統(tǒng)解決方案

19、AMS(奧地利微)

總部：美國

主營：專注于電源管理、傳感器和傳感器接口、便攜式音頻及汽車電子等業(yè)務領域。

20、MPS(芯源系統(tǒng))

總部：美國

主營：設計并制造高性能的模擬集成電路和混合信號集成電路產(chǎn)品，尤以大功率電源管理芯片見長。

21、Diodes

總部：美國

主營：一家為分立、邏輯、模擬和混合信號半導體市場提供高品質(zhì)專用標準產(chǎn)品的制造商和供應商。服務市場主要面向電子消費品、計算、通訊、工業(yè)和汽車制造業(yè)。

以上排名不分先后。