ESD( Electrostatic Discharge)靜電放電:在半導體芯片行業,根據靜電產生方式和對電路的損傷模式不同,可以分為以下四種方式:人體放電模式(HBM:Human-body Model)、機器放電模式 (MM:Machine Model)、元件充電模式(CDM:Charge-Device Model)、電場感應模式(FIM:Field-Induced Model),但業界關注的HBM、MM、CDM。以上是芯片級ESD,不是系統級ESD; 芯片級ESD:HBM 大于2KV,較高的是8KV。 系統級ESD:接觸ESD和空氣ESD,指的是系統加上外置器件做的系統級的ESD,一般空氣是15KV,接觸是8KV。選擇不同阻值的 Rs 電阻,可以微調過溫閾值。XBR5355A電源管理ICNTC充電管理
低壓差線性穩壓器原理上與一般的線性直流穩壓器基本相同,區別在于低壓差穩壓器輸出端的功率由NPN晶體管共集極架構改為PNP集電極開路架構(以使用雙極性晶體管以言)。這種架構下,功率晶體管的控制極只要利用對地的電壓差就能讓晶體管處于飽和導通狀態,因此輸入端只需高出輸出端多于功率晶體管的飽和電壓,穩壓器就能運作,穩定輸出電壓。 這類設計在保持穩定性方設計難度較高,因為輸出級的阻抗較大,較易不穩定或起振。 低壓差穩壓器所使用的功率晶體管可以是雙極性晶體管或場效晶體管。 雙極性晶體管因為基極電流的關系,會耗用額外的電流,增加功耗,在相對高輸出電壓、低輸出電流、低輸出輸入電壓差的情況下尤其明顯。 場效晶體管沒有雙極性晶體管的功耗問題,但其所需導通的閘極電壓限制了其在低輸出電低的應用,而且場效晶體管管的成本較高。隨著半導體技術的進步,這兩方面的問題都得以改善。XB8089D電源管理IC廠家移動電源 SOC高度集成多種功能模塊。
DC/DC轉換器在高效率地轉換能量方面屬于有效的電源,但因為線圈必須具有磁飽和特性和防止燒毀的特性,使得實現超薄化較為困難。一般情況下只得在成平面形狀的電路板上安裝IC、線圈及電容,這種解決方案不利于產品的小型化。 為了解決以上的問題,進行了以下幾種思考和設計。首先是在硅晶圓上形成線圈的方法,為了確保作為DC/DC轉換器時具有足夠的電感值,半導體工藝變得極為復雜,使得成本上升。實際上只停留在高頻濾波器方面的應用。其次是把線圈和DC/DC轉換器IC封入一個塑料模壓封裝組件中的方法,因為只是單純地裝入元器件縮小不了太多的安裝面積,不能帶來大程度的改善。 進而出現了不是平面地放置各種元器件,而是把包括IC的元器件疊在一起的設計方案,實際上也出現的幾種這樣的產品。但是這種方案要么需要在線圈上印制布線用的圖案,要么需要CSP(芯片尺寸級封裝)型IC,要么在封裝IC時必須實施模壓工程,使得制作工程復雜,帶來了產生成本上升的課題。
以常見的DC-DC轉換器為例,來說明電源管理IC的工作原理。DC-DC轉換器通過控制開關器件(如MOSFET)的導通和關斷時間來實現電壓的轉換。在降壓型(Buck)轉換器中,當開關器件導通時,輸入電源對電感充電,電流上升;當開關器件關斷時,電感通過二極管向負載放電,從而在輸出端得到較低的電壓。通過調節開關器件的導通時間與關斷時間的比例(即占空比),可以穩定地輸出所需的電壓。在升壓型(Boost)轉換器中,原理類似,但電感和二極管的連接方式不同,從而實現將輸入電壓升高的功能。而在電池充電器中,電源管理IC會根據電池的類型和充電階段,精確控制充電電流和電壓,以實現快速、安全且有效的充電過程。支持自動識別電源的快充模式,匹配合適的充電電壓和充電電流。
DS2730集成了過壓/欠壓保護、過流保護、過溫保護、短路保護功能。過壓/欠壓保護:放電過程中,DS2730實時監測輸入/輸出電壓,并和預設的閾值電壓比較。如果電壓高于過壓閾值或低于欠壓閾值,且維持時間達到一定長度時,芯片關閉放電通路。過流保護:放電過程中,利用內部的高精度ADC,實時監測流經采樣電阻的電流。當電流大于預設的過流閾值時,首先降低輸出功率;如果降低功率后仍然持續過流,則觸發過流保護,芯片自動關閉放電通路。過溫保護:放電過程中,利用連接在TS管腳上的NTC,實時監測芯片自身的溫度或應用方案中關鍵元件的溫度(例如,MOS管)。當溫度超出預設的保護門限時,降低放電功率。短路保護:放電過程中,實時檢測VBUS的電壓和放電電流。發生VBUS輸出短路時,自動關閉放電通路。單芯片多口的設計使其在多電池或多負載應用中更具靈活性和集成度。XB6092I2電源管理IC兩串兩節保護
集成了同步開關升壓變換器、電池充放電管理模塊、電量計算模塊、顯示模塊。XBR5355A電源管理ICNTC充電管理
電源管理芯片廣泛應用于各個領域。在消費電子領域,如智能手機、平板電腦和筆記本電腦中,它們確保設備在不同的使用場景下(如待機、運行大型程序等)都能實現理想的電源效率,延長電池續航時間。在工業自動化領域,為各種傳感器、控制器和執行器提供穩定的電源,保證工業系統的可靠運行。在汽車電子方面,電源管理芯片用于汽車的引擎控制、車載娛樂系統、照明系統等,適應汽車復雜的電源環境和嚴格的可靠性要求。在醫療設備中,也起著關鍵作用,保障設備的精確運行和患者的安全。XBR5355A電源管理ICNTC充電管理