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物聯(lián)網(wǎng)是通過互聯(lián)網(wǎng)、智能感知、智能識別技術及通信感知技術,把任何物品通過信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,從而進行信息交換和通信。隨著物聯(lián)網(wǎng)這一新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電源管理IC的應用領域逐漸從消費電子、網(wǎng)絡通信轉(zhuǎn)變?yōu)樾履茉础⑵囯娮?、智能硬件等領域。傳統(tǒng)的電源管理IC已經(jīng)無法實現(xiàn)低輸出電壓范圍的精準穩(wěn)壓、快速動態(tài)響應及遠程監(jiān)控等高性能產(chǎn)品的市場需求,而電源管理IC又是物聯(lián)網(wǎng)電子設備的心臟,為了適應市場需求,電源管理產(chǎn)品就需要面臨著改造升級和創(chuàng)新。
傳統(tǒng)電源的解決方案:
1、電源高效率。滿足節(jié)能和熱量管理即可。
2、產(chǎn)品要低成本、尺寸小。把電源裝置、電感器、電容器等組件設計成合適的尺寸,實現(xiàn)效率、成本和尺寸之間的平衡。
3、電壓精確度必須在微處理器、內(nèi)存、外設等對于負載有嚴格的電壓誤差要求以內(nèi)。
4、需具備多種故障防護功能。電源具備過流、過熱、防水、防震等保護功能。
物聯(lián)網(wǎng)智能化設備電源管理方案:
1、內(nèi)置低功耗模式和高輕載效率。智能物件基本都是活躍期短,電源管理系統(tǒng)必須與處理器配合工作,優(yōu)化自身操作模式,降低整體能量消耗。高輕載效率對于提升系統(tǒng)可靠性非常重要。
2、靈活的通電定時。不同軌道的啟動電壓需要根據(jù)處理器運行頻率、內(nèi)存類型、外設類型、使用情況進行調(diào)整。比如:移動電池驅(qū)動的系統(tǒng)可能會有浪涌電流限制,所以需要輸出電壓的壓擺率要慢點、時間跨度大些,但這些限制不適用于啟動越快越好的汽車系統(tǒng)。
3、動態(tài)電壓調(diào)節(jié)。處理器所需電壓在較活躍及處理器頻率需要提高時,處理器電壓就需要提高,在低能耗、低頻率運行時降低,這需要電源轉(zhuǎn)換器擁有即時改變輸出電壓的能力。
4、事件上報。電源管理應能夠監(jiān)控并解決向微處理器上報故障事件,如果電源管理解決方案能夠在故障發(fā)生前提醒處理器,就可以避免該故障。大多數(shù)電源管理IC都有熱切斷保護功能,但是比起強制關閉來說,如果IC能夠在達到關閉閾值前就報告給處理器會更好。
5、內(nèi)部補償。當電壓調(diào)節(jié)器需要補償時,通常是通過外部電阻器和電容器實現(xiàn)的。但外部組件對靈活性無益,在智能物件方面采用內(nèi)部補償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)器會更好。
6、可擴展性。多數(shù)智能物件都使用軟件驅(qū)動器來控制電源管理系統(tǒng)的處理器接口。在設計電源解決方案時,可擴展性的需求不單單來自硬件也來自軟件,如果一個軟件驅(qū)動器可以用于一系列的電源管理解決方案會更好。
對于物聯(lián)網(wǎng)的電源管理,針對不同的終端應用有所不同,空間和效率需求也不同。電源管理IC模塊化可以提升系統(tǒng)設計的靈活性和簡易性,簡化外圍電路,縮短開發(fā)周期及降低系統(tǒng)開發(fā)成本。未來物聯(lián)網(wǎng)設備和智能化系統(tǒng)的高度自主化會致使人為監(jiān)督和參與越來越少,因此在產(chǎn)品的安全要求將變得會越加重要。