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揭秘电源管理芯片，电子设备心脏，七大行业推
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摘要：电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动
电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。
电源管理芯片广泛应用于手机与通讯、消费类电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等应用领域，同时随着物联网、新能源、人工智能、机器人等新兴应用领域的发展，电源管理芯片下游市场持续发展。
本期的智能内参，我们推荐方正证券的报告《电源管理芯片研究框架》， 从电源管理芯片的技术特点、产业链现状和增长逻辑等方面还原电源管理行业。
本期内参来源：方正证券
《电源管理芯片研究框架》
作者： 陈杭
一、电源管理芯片，电子设备的心脏
电源管理芯片属于模拟芯片，是电子设备的电能供应心脏，负责电子设备所需的电能变换、分配、检测等管控功能。
电源管理芯片是电子设备中的关键器件，其性能优劣对电子产品的性能和可靠性有着直接影响，广泛应用于各类电子产品和设备中，是模拟芯片最大的细分市场之一。
电源管理芯片在半导体行业中的位置
电源管理芯片可划分为AC/DC（交流转直流）、 DC/DC（直流转直流）、驱动IC、保护芯片、 LDO、负载开关、 PMIC等。
常见的电源主要分为车载与通讯系列、通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、 36V、 24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、 5V、 3.3V，模拟电路电源常用5V、 15V，数字电路常用3.3V、 2.5V等，现在的FPGA、 DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、 1.5V、 1.2V等。
根据电能转换过程中是否使用隔离器件（变压器），将电路拓扑结构分为隔离型和非隔离型。
隔离型电源使用变压器将输入电压与输出电压进行隔离，提高电路安全性。隔离器件能增加电路的安全性，大电压场景一般需要隔离器件。 如用市电供电，人接触电源的输出端或地端可能会有触电危险。在下雨天打雷的时候， 没有隔离可能导致电路烧毁。
电路拓扑结构
隔离电源一般有两种形式，分为线性电源和开关电源。 线性电源先经过变压器降压再整流， 变压器体积难以做小；开关电源先整流， 再通过开关管来增加输入电压频率， 变压器体积小，电源体积可以做小。两种电源都需要多颗电源芯片来实现功能。
非隔离型电源输入输出端没有使用隔离器件（主要是变压器）进行隔离。通过控制开关管占空比(D， 0
电源的开关管主要使用的是MOSFET， 功率MOSFET能输出较大的工作电流(几安到几十安培)。MOSFET有两种类型： N沟道和P沟道。
N沟道主要 用于AC／DC电源、 DC／DC转换器、逆变器设备。 P沟道主要用于负载开关、高边开关等。
根据交流输入转直流输出过程中，是否经过变压器进行隔离， AC/DC芯片分为隔离和非隔离两种形式：非隔离交直流转换器/控制器；隔离的SR、 PSR、 SSR。
按是否集成MOSFET分为：转换器和控制器， 前者集成，后者需要外置MOSFET搭配使用。 大功率场景，一般选择控制器与外置MOSFET。 隔离型AC/DC芯片：次级同步整流器（SR）、原边反馈交直流转换器（PSR）、副边反馈交直流转换器（SSR）。
DC/DC芯片方面，主流的DC/DC芯片有Buck、Boost、 Buck-Boost，其他隔离型DC/DC拓扑结构有： ?uk、Sepic、 Zeta。 DC/DC按是否集成MOSFET分为转换器和控制器，前者有集成，后者需要外挂。
手机快充是近年来手机电源管理芯片的一大发展方向，传统快充方案有高电压小电流和高电流小电压， 高电压简单易行，对配件要求低，但因为需要降压， 效率偏低，功率难以提升；高电流转化率高，但对配件要求高，尤其是线材，电流太大线材要么成本直线上升，要么无法承受，导致出现瓶颈。 高电压高电流是快充技术演变的必然趋势，如何高效降压为电池充电成为关键。
这里需要的一个关键器件称为电荷泵，电荷泵也叫无电感式DC-DC转换器，利用电容作为储能元件。可以使输出电压减半或倍增，根据能量守恒，电压倍增会使电流减半，电压减半会使电流倍增。 转换效率可以达到95%以上。
降压电荷泵应用于华为40W快充方案应用
文章来源：《销售与管理》 网址: http://www.xsyglzz.cn/zonghexinwen/2021/0620/1588.html