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電源管理：集成更多功率器件是必然趨勢

集成安全功能日益重要

　　為了滿足設備對電源提出的持續縮小尺寸、降低成本等苛刻的要求，電源管理芯片廠商正嘗試把線性穩壓器、DC-DC轉換器、PWM控制器、LDO和充電IC 等不同元件集成到單個器件上，例如可在DC-DC上集成LDO或MOSFET以提供完整的電源解決方案。更多的集成就意味著更少的元件數量，這對工程師來說減少了外部元件的變數，帶來更高的可靠性，并可以使設計更加簡化。

　　功率器件被廣泛的集成已經成為電源管理芯片領域一個必然的發展趨勢。因為目前不僅像安森美半導體這樣的領先國際廠商推出了此類產品，很多中國本土廠商也陸續推出了類似的產品。在AC-DC轉換器中集成PFC或PWM，可以有效減少電網污染并提高轉換效率，已經得到廣泛普及。此外，MOSFET、二極管等功率器件也與PWM控制器一起實現了在單一芯片內的集成。

　　為了預防難以預測、具有潛在危害的瞬態電源尖峰和過熱環境的風險并增強系統保護能力，一些標準功能，如外部保護功能可以被集成到電源管理芯片里。電源管理芯片應該集成過流、過壓、過溫、開環等多種保護功能。集成不同的工作模式便于客戶根據不同的要求靈活選擇，外圍的電阻、電容、功率開關都可以集成在一起。

　　任何事物都有兩方面，集成更多器件的優點是功率器件和控制器件的集成度越高，一致性就越好、應用就越簡單、外圍器件就越少、成本也就越低。不過缺點在于集成會使產品的應用面變窄、擴展性變差。因為這樣一來基本上產品就是為某個功率范圍而特別設計的，工程師用起來有一種束手束腳的感覺。從損壞率來講，功率器件的比例還是比較高的，維修時成本也較高，而如果將功率器件和控制器件分開，維修時更換功率器件基本上就夠了。此外，功率器件和控制器件集成后，由于散熱的關系，功率不可能做得太大。

　　系統設計人員目前面臨的新挑戰是必須滿足新能效規范和具有成本效益的解決方案的要求，同時縮短產品上市時間。集成了控制器件和安全功能的功率器件能夠通過大幅簡化設計加快產品的上市速度、減少總體材料清單(BOM)以及提高制造可靠性來滿足上述要求。

　　要避免在系統設計中增加額外的安全元件以節省寶貴的電路板空間和減少客戶的設計時間，就必須集成安全功能。有兩種保護功能對集成非常重要。一種是靜態保護，即當感測到過流或其他情況時會關斷器件；第二種是動態保護，如果器件感測到異常情況，它會自行糾正并重新啟動。

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