面向智能化和物聯(lián)網(wǎng)的電源解決方案

　　汽車(chē)電子：中國的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅速，汽車(chē)產(chǎn)品的升級換代加速，帶動(dòng)汽車(chē)電子產(chǎn)品中的電源管理IC增長(cháng)。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)現更低的系統成本、更高的可靠性以及更低的系統復雜性。

　　可穿戴設備/便攜式醫療設備：隨著(zhù)智能手機的普及，移動(dòng)終端在下一階段的方向將更進(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)化的設計策略，更低的功耗仍將是電源管理IC在消費電子類(lèi)產(chǎn)品上最為重要的指標。同時(shí)，隨著(zhù)大健康產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，作為集成電路產(chǎn)品在醫療行業(yè)最集中的體現，便攜式醫療電子設備市場(chǎng)也將進(jìn)入高速發(fā)展期。在傳統便攜式醫療電子之外，醫療電子與便攜式電子設備的結合也將成為行業(yè)的熱點(diǎn)。同樣，電源管理IC在該細分市場(chǎng)的應用仍將以低功耗方向為主。

　　凌力爾特：能量收集

　　在我們的周?chē)嬖谥?zhù)許許多多的環(huán)境能量，實(shí)現能量收集或節能的傳統方法一直是借助太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機。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)生器可將熱量轉換為電力、壓電元件可轉換機械振動(dòng)、光伏元件用于轉換陽(yáng)光 (或任何光子源)、而流電元件 (galvanism) 則可從濕氣實(shí)現能量轉換。這就有可能給遠程傳感器供電，或者對電能存儲器件 (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)，要想被上述這些應用所接納和采用，電源轉換 IC 必需具備的性能特征包括：

　　● 低待機靜態(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 34V (連續) 和 40V (瞬態(tài))

　　● 能夠處理 AC 輸入

　　當然，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準是功率密度，而不是能量密度。能量收集系統的可用功率一般很低、隨時(shí)變化且不可預測，因而通常采用了一種與能量收集器和一個(gè)輔助電能儲存器相連的混合結構。收集器 (由于能量供給不受限制和功率不足) 是系統的能量源。輔助電能儲存器 (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存器給 WSN、IoT 設備或傳感器供電。當然，從系統設計人員的角度來(lái)看，這進(jìn)一步增加了復雜性，因為他們現在不得不考慮：必須在輔助電能儲存器中儲存多少能量，才能補償環(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換器，其可提供高達 50mA 的連續輸出電流，采用 3mm x 3mm (或 MSOP10-E) 封裝，見(jiàn)圖 4。該器件在 2.7V 至 20V 的輸入電壓范圍內工作，因而非常適用于多種能量收集和電池供電型應用，包括 “保持運作” 的傳感器和工業(yè)控制電源。