电源管理集成电路(Power Management IC, PMIC)是指实现电压转换、时序控制、充放电管理、能量分配、检测等管理功能,并能够为负载提供稳定供电的集成电路,主要目的是实现电源系统的高效能、低功耗、智能化。电源管理集成电路主要类别有线性电源、开关电源控制器、μmodule、数字电源以及保护功能芯片等。
随着手机等便携式智能设备的发展,电源管理电路向功能更复杂、更多信道、更低功耗、更高集成度等方向发展,产生了电源管理单元(Power Management Unit, PMU)。例如,手机中的PMU 集成了多路 DC/DC、低压差线性稳压器(LDO)、通信接口以及管理单元,以实现更高的电源转换效率,同时功耗更低、组件数更少、板级空间更小。
线性电源的调整管工作在线性放大区,其主要优点为纹波小、外围器件少,缺点为效率低。78xx、79xx 系列三端稳压器和 LDO 均属于线性电源范畴。开关电源的功率管工作在开关状态,开关控制器根据输出电压变化负反馈调节MOSFET 等功率器件的开通和关断比,以保持输出电压的稳定。开关电源分为隔离型和非隔离型,传统 DC/DC 采用变压器方式的开关电源属于隔离型,非隔离型一般采用电感器等外围器件。开关电源具有小型、轻量和高效率的特点,是广泛应用的电源技术。
μmodule 是近10年才出现的产品,它将开关电源控制芯片、功率管、电感器、电容器等通过封装整合为微模块,具有输出电流大、效率高、体积小等优点。LTM46xx 是LT公司于 2007 年10 月推出的第一代μmodule 产品,引领了该类产品的发展。随后TI公司于 2011年推出了使用更为方便的“easy to use” 产品 LMZ13608 系列,广泛用于各种电源管理系统中。
小功率电源的电源管理系统,主要以单芯片形式提供过压、过温、短路保护,以及供电和驱动等多种功能,在线路供电、电池供电切换、USB 管理等众多应用中广泛使用。
电源管理芯片实现了电源系统的高效能、低功耗、智能化。随着移动终端等产品对无线充电电源技术需求的增加,电源管理芯片发展速度加快,产能迅速提升。