面向智能化和物聯網的電源解決方案

　　汽車電子：中國的汽車工業發展迅速，汽車產品的升級換代加速，帶動汽車電子產品中的電源管理IC增長。尤其是新能源汽車的發展，電源管理IC將成為影響其普及程度的關鍵因素。高度集成的電源管理模塊將實現更低的系統成本、更高的可靠性以及更低的系統復雜性。

　　可穿戴設備/便攜式醫療設備：隨著智能手機的普及，移動終端在下一階段的方向將更進一步向小型化便攜化和專業功能化發展，目前的智能手環、智能手表就是代表之一。電源管理IC將進一步在低功耗技術上取得進展。無論是采取新的制造工藝還是采取更加優化的設計策略，更低的功耗仍將是電源管理IC在消費電子類產品上最為重要的指標。同時，隨著大健康產業的蓬勃發展，作為集成電路產品在醫療行業最集中的體現，便攜式醫療電子設備市場也將進入高速發展期。在傳統便攜式醫療電子之外，醫療電子與便攜式電子設備的結合也將成為行業的熱點。同樣，電源管理IC在該細分市場的應用仍將以低功耗方向為主。

　　凌力爾特：能量收集

　　在我們的周圍存在著許許多多的環境能量，實現能量收集或節能的傳統方法一直是借助太陽能電池板和風力發電機。不過，新的收集工具允許我們利用各種各樣的環境能量源來產生電能。例如：熱電發生器可將熱量轉換為電力、壓電元件可轉換機械振動、光伏元件用于轉換陽光 (或任何光子源)、而流電元件 (galvanism) 則可從濕氣實現能量轉換。這就有可能給遠程傳感器供電，或者對電能存儲器件 (例如：電容器或薄膜電池) 進行充電，以便微處理器或發送器能夠無需本地電源而接受遠程供電。

　　然而，正是在功率譜的 “低” 端 (這里，WSN、IoT 和傳感器中的毫微功率轉換變得越來越普遍) 才需要那種可以使用非常低的功率和電流的電源轉換 IC。這些常常分別是幾十微瓦 (μW) 功率和幾十納安 (nA) 電流。不過，此類工作電流低于 1μA 的電源轉換產品 (包括電池充電器) 的供貨源卻是極其有限的。

　　一般地說，要想被上述這些應用所接納和采用，電源轉換 IC 必需具備的性能特征包括：

　　● 低待機靜態電流 —— 通常小于 6μA，并可低至 450nA

　　● 低啟動電壓 —— 可低至 20mV

　　● 高輸入電壓能力 —— 高達 34V (連續) 和 40V (瞬態)

　　● 能夠處理 AC 輸入

　　當然，由環境收集源所提供的收集能量取決于電源工作多久。因此，比較能量收集電源的主要衡量標準是功率密度，而不是能量密度。能量收集系統的可用功率一般很低、隨時變化且不可預測，因而通常采用了一種與能量收集器和一個輔助電能儲存器相連的混合結構。收集器 (由于能量供給不受限制和功率不足) 是系統的能量源。輔助電能儲存器 (一個電池或一個電容器) 可產生較高的輸出功率，但儲存的能量較少，它在需要的時候供電，其他情況下則定期接收來自收集器的電荷。所以，在沒有可供收集功率的環境能量時，必須采用輔助電能儲存器給 WSN、IoT 設備或傳感器供電。當然，從系統設計人員的角度來看，這進一步增加了復雜性，因為他們現在不得不考慮：必須在輔助電能儲存器中儲存多少能量，才能補償環境能量源的不足。

　　LTC3388-1/-3 是一款能接受 20V 輸入的同步降壓型轉換器，其可提供高達 50mA 的連續輸出電流，采用 3mm x 3mm (或 MSOP10-E) 封裝，見圖 4。該器件在 2.7V 至 20V 的輸入電壓范圍內工作，因而非常適用于多種能量收集和電池供電型應用，包括 “保持運作” 的傳感器和工業控制電源。