电源管理芯片是什么？

发布时间：2025-07-09 17:56
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：177

　　随着电子科技的飞速发展，电子设备的复杂性不断提高，电源管理成为确保设备稳定、安全、高效运行的关键环节。电源管理芯片作为现代电子系统中的“核心调度者”，在各类电子设备中扮演着至关重要的角色。

电源管理芯片是什么？

　　01电源管理芯片的定义

　　电源管理芯片是一类专门设计用于控制和管理电子设备电源的集成电路。它集成了多种电源转换、调节和监控功能，旨在提供稳定的电压和电流，优化能耗，并保护设备免受电源相关问题的影响。它可以包括各种功能模块，如降压转换器、升压转换器、线性稳压器、电池充电管理、电压监控、电流监控等。

　　02电源管理芯片的工作原理

　　电源管理芯片通过内部的电路实现对电源的调控。具体来说，其主要工作原理包括：

　　电压转换与调节：根据设备需求，将输入电压转换为不同的稳定电压输出，确保各个部分工作在合适的电压范围内。

　　能量效率优化：采用高效的DC-DC转换技术，最大程度减少能量损耗，延长电池续航或降低功耗。

　　监控保护：实时监测电压、电流，发出保护信号(如过压、欠压、过流保护)以保障设备安全。

　　电池管理：包括充电控制、健康状态监测和电池保护等，确保电池安全、延长寿命。

　　系统控制：实现设备启动、关闭、节能模式等功能，提升整机的智能化水平。

　　03电源管理芯片的主要作用

　　电源管理芯片的作用非常多样，主要可以归纳为以下几个方面：

　　1. 提供稳定的电源输出

　　电子设备的不同模块对供电电压和电流的要求不同，电源管理芯片通过多路电源输出(如多路降压转换器、线性稳压器等)，确保每个模块获得稳定的电压，从而提升设备的可靠性和性能。

　　2. 提高能源利用效率，延长续航时间

　　尤其是在移动设备如智能手机、平板电脑、便携式传感器等中，电源管理芯片通过高效的DC-DC转换技术降低能量浪费，延长电池的使用时间。例如，采用同步降压技术可以将能量利用率提高至90%以上。

　　3. 保护设备安全

　　电源管理芯片内置多种保护机制，包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护和热保护。当检测到异常时，自动关闭电源或调整输出参数，避免损坏电子元件。

　　4. 实现智能节能控制

　　现代电源管理芯片可以根据系统运行状态动态调整电源策略，例如进入省电模式、调节供电电压等，从而实现更高的能效比。这在无线通信设备、物联网设备中尤为重要。

　　5. 管理充电过程

　　对于便携式设备，电源管理芯片还负责电池的充电管理。它控制充电电流和电压，确保电池以最佳方式充电，防止过充、过放、温度异常等问题，延长电池寿命。

　　6. 促进系统的集成化与小型化

　　将多种电源调节与监控功能集成在单一芯片中，极大减小了电路板空间，提高了系统的集成度，有助于电子设备向更小、更轻、更强大的方向发展。

　　04电源管理芯片的应用领域

　　电源管理芯片的应用范围极为广泛，几乎涉及所有电子设备与系统中关键的电源环节，主要包括：

　　移动设备：智能手机、平板电脑、智能手表等，提升续航和充电效率。

　　消费电子：数码相机、便携音响、VR设备等，保障正常运行。

　　通信设备：路由器、基站设备，提供稳定的电源供应。

　　医疗设备：便携式监护仪、电子手术设备，保障设备安全。

　　汽车电子：车载娱乐系统、辅助驾驶传感器、电池管理系统。

　　物联网：传感器节点、智能家居设备、可穿戴设备等。

　　电源管理芯片作为电子设备中的“电源大脑”，在保障设备稳定、高效、安全运行中扮演着不可替代的角色。


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2020-09-22 00:00 阅读量：1611
浅谈电源管理芯片的主要市场
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浅谈电源管理芯片的主要市场

通信市场主要分为智能手机市场和通信基站市场。智能手机方面，将有两个因素驱动手机电源管理IC市场的发展：手机出货量的增长以及单部手机电源管理IC数量的增长。根据IDC的统计数据显示，从2003年以来，全球手机出货量大幅增长，从2003年的出货量仅960万部增长至2016年巅峰的14.73亿部，但是最近两年由于手机市场的逐渐饱和，全球智能手机出货量出现了一定程度的下滑，2018年全球手机出货量为13.95亿部。根据IDC的预测，2019年将是全球智能手机出货量出现负增长的又一年：IDC估计2019年智能手机出货量将达到13.9亿部，比2018年减少0.8％，IDC认为主要原因是更长的换机周期和地缘政治紧张局势。但是从更积极的方面来看，2019年下半年预计将成为一个转折点，智能手机出货量将恢复增长，并一直保持到2023年。虽然5G手机和可折叠设备对2019年的智能手机出货量可能不会产生太大影响，但之后的普及率将会上升。IDC预计2023年出货的四分之一设备将搭载5G调制解调器。未来单部手机的电源管理芯片数量也将迎来增长。随着手机模块以及功能的复杂化，单部手机的电源管理新品数量呈现出增长的趋势，例如目前的智能手机摄像头数量已经从多年前的单摄演变为目前的三摄乃至四摄，更多的摄像头意味着更多的电源管理芯片，例如三星Galaxy S10+中有6个独立的电源管理芯片，其中3个专门用于摄像头和显示屏。而未来5G所需要的更高能耗也对手机的电源管理芯片提出了更高的要求，以三星Galaxy S105G为例，相较于Galaxy S10+的摄像头数量提升至6颗，同时也支持5G，这也意味着更多的电源管理芯片，根据拆解可以发现三星Galaxy S10 5G的电源管理芯片数量提升至9颗。预计随着更多的摄像头以及对5G制式的支持，未来单部手机中的LDO、DC/DC 等电源芯片需求会普遍增加，单机数量增加大概30%-50%。通信基站方面，一方面5G基站需要更多的天线（更多的通道）、更多的射频组件、更高频率的无线电等都为电源管理芯片提出了更高的要求，另一方面，为了实现相同范围的覆盖，5G基站将采用更加密集的组网方式，根据工信部数据，截至2017年12月底，中国4G 宏基站数量为328万座，依据蜂窝通信理论计算，要达到相同的覆盖率，估计中国5G宏基站数量约为500万座，达4G基站数量的1.5倍。因此在我们看来，未来5G通信基站的建设数量将远远超过4G时代的基站建设数量，因此对于电源管理芯片的需求也将持续增长，叠加未来智能手机出货量恢复增长以及单部手机电源管理芯片需求量的增加。消费电子市场是电源管理芯片的主要市场之一，随着近年来采用蓝牙技术的TWS耳机的推广，TWS耳机有望成为电源管理芯片在消费电子领域新的增长点。由于TWS耳机体积更小，对电源管理芯片提出了更高的要求，集成度更高；同时由于TWS耳机一般还配备充电盒，因此不光TWS耳机对于电源管理芯片有需求，充电盒也同样会拉动电源管理芯片的需求。根据蓝牙技术联盟的数据，2018年蓝牙音频传输设备的年出货量已经高达9.1亿台，2014-2018年同比增长率均高于10%。同时蓝牙技术联盟预计未来蓝牙音频传输设备的年出货量将继续保持增长，有望在2023年达到12.7亿台/年的出货量，2019-2023年CAGR约达7%。无线蓝牙耳机有望成为市场主流。自从2016年苹果在手机上取消3.5mm耳机孔并发布AirPods真无线蓝牙耳机以来，各大厂商纷纷跟进，在取消3.5mm耳机孔的情况下，传统有线耳机必须配备转接头才可以使用，并且手机还不能同时充电及使用有线耳机，蓝牙耳机便成为了最佳解决方案之一，因此蓝牙无线耳机成为了近年来的市场热点。无线耳机市场有望迎来高景气。根据GFK数据，2016年无线耳机出货量仅918万台，市场规模不足20亿元。2018年无线耳机出货量同比增加41%，市场规模超过50亿美元。预计到2020年，无线耳机的市场规模将达到110亿美金，而整个智能耳机市场规模将在400亿美元以上。根据智研咨询的预计，2018-2020 年全球TWS耳机将实现高速增长，出货量分别达到6500 万台，1 亿台和1.5 亿台，年复合增速达51.9%。预计随着无线耳机音质以及功能性持续改善，未来无线耳机的渗透率有望继续提升。蓝牙技术联盟统计，目前出售的耳机中，半数已经采用了蓝牙，预计到2023年，9成的扬声器将采用蓝牙，蓝牙耳机的出货量将超过7.2亿，而出货的蓝牙设备中39%将支持音频传输，更多的出货量意味着对电源管理芯片更多的需求，因此我们看好未来在TWS耳机拉动下电源管理芯片的市场增长。物联网未来发展空间巨大。物联网建立在互联网之上，是各种感知技术的广泛应用。根据Statista统计，近年来全球物联网市场规模持续保持20%的增长速度，预计2019 年全球物联网市场规模将达到1.7 万亿美元。物联网设备数量也将迎来指数级增长，根据Statista的数据，2015年至2025年全球连接设备的数量将从154.1亿增加至754.4亿，预计未来几年YOY均保持在15%以上。物联网应用逐步涌现，从综合价值看广域物联网在个人穿戴、车联网、工业领域和智能家居的收入规模位于前列。预计到2020 年：从收入规模来看，占据收入前三位的是个人穿戴、车联网、工业领域应用；从增长趋势看来，车联网（92.5%），健康医疗（77.5%）和智慧城市（32.2%）排名靠前。国内目前物联网连接数较多的领域包括智慧家居、共享单车、远程抄表、畜联网等。未来电源管理芯片在AIoT市场将主要受益于连接设备数量的增长，上百亿数量级的设备数量增长将为电源管理芯片带来广阔的市场空间。由于我国新能源汽车的火爆，使得电动汽车电源管理市场逐渐升温。得益于新车的销售和存量电动汽车的售后服务，我国汽车电源管理市场近年来持续增长。2018年我国电动汽车电源管理市场规模约为30亿元左右，近年来YOY均保持在50%以上，随着新能源汽车的迅速发展，预计未来我国电动汽车电源管理市场将会迅速增长。2018年，中国车市出现自1990年以来的首次年度下滑，全年销量止步于2808.06万辆，同比下降2.76%。在整体车市下行的背景环境下，新能源汽车市场成为车市寒冬中的亮点。中汽协数据显示，2018年，新能源汽车继续保持高速增长，产销分别完成127万辆和125.6万辆，比上年同期分别增长59.9%和61.7%，超额完成此前规划的100万辆销量目标。随着我国新能源汽车配套产业的跟进，充电桩的持续建设等多方因素的推动，预计未来几年我国新能源汽车市场将持续增长，这也将带动上游的电源管理市场的迅速发展。
2019-11-14 00:00 阅读量：1744
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