Sammenfatning

1216AP06 Power Management Integrated Circuit (PMIC) er en specialiseret halvlederenhed, der er designet til at styre og regulere strømforsyningen i elektroniske systemer. PMIC'er er afgørende komponenter i en lang række applikationer, herunder smartphones, bærbare computere, bilsystemer, industrimaskiner og løsninger til vedvarende energi. De sikrer et effektivt strømforbrug ved at udføre forskellige funktioner som spændingsregulering, strømsekvensering, batteristyring og varmestyring, hvilket forlænger batteriets levetid og forbedrer elektroniske enheders ydeevne og pålidelighed. PMIC'er kategoriseres bredt i lineære regulatorer og skifteregulatorer, der hver især tilbyder forskellige fordele afhængigt af anvendelsen. Lineære regulatorer, der er kendt for deres lave støjniveau, er ideelle til støjfølsomme miljøer, mens skifteregulatorer giver højere effektivitet ved at bruge et skifteelement til at konvertere indgangsspænding til den ønskede udgangsspænding. Bemærkelsesværdige fremskridt inden for PMIC-teknologi omfatter hysteretiske regulatorer, som sikrer effektiv spændingsregulering uden behov for kølelegemer, og funktioner som ECO-funktionen, der optimerer energiforbruget ved at skifte mellem højtydende og strømbesparende tilstande. Især 1216AP06-modellen er optimeret til off-line Switch-Mode Power Supply (SMPS) og DC-DC-konverter-applikationer. Den har en PWM-controller med fast frekvens og spændingstilstand, puls-for-puls strømbegrænsning, underspændingslockout og en lang række beskyttelser som f.eks. overbelastnings- og overspændingsbeskyttelse. Disse funktioner gør 1216AP06 velegnet til højeffektive strømforsyningsdesigns, der sikrer stabil og pålidelig drift i forskellige elektroniske applikationer. I takt med den teknologiske udvikling forventes PMIC'ernes betydning i halvlederindustrien at vokse, drevet af den stigende efterspørgsel efter mindre, kraftigere og mere energieffektive elektroniske enheder. Udviklingen og anvendelsen af PMIC'er er også i høj grad påvirket af behovet for forbedrede strømstyringsløsninger i sektorer som bilelektronik og vedvarende energi. På trods af nogle udsving i markedsdynamikken er de langsigtede udsigter for PMIC'er fortsat positive, understøttet af løbende innovationer og voksende anvendelser på tværs af forskellige brancher.

Oversigt

Power Management Integrated Circuits (PMIC'er) er specialiserede elektroniske komponenter, der er designet til at styre og regulere strømforsyningen i en lang række elektroniske enheder.

. De spiller en afgørende rolle i at sikre et effektivt strømforbrug ved at udføre forskellige funktioner som spændingsregulering, strømsekvensering, batteristyring og varmestyring. PMIC'er er centrale i moderne elektronik og gør det muligt for enheder som smartphones, bærbare computere, wearables og IoT-enheder at opnå optimal ydeevne og samtidig forlænge batteriets levetid. Udviklingen af PMIC'er har været drevet af behovet for forbedret ressourcesporing og -udnyttelse, især under store hændelser. Oprindeligt blev disse processer styret ved hjælp af grundlæggende værktøjer som f.eks. tavler og pen-og-papir-metoder, som var funktionelle, men ikke skalerbare til større nødsituationer. Efterhånden som teknologien udviklede sig, blev der udviklet mere sofistikerede PMIC'er for at imødekomme de stigende krav til effektivitet og pålidelighed i strømstyringen. PMIC'er kan groft sagt kategoriseres i lineære regulatorer og skifteregulatorer. Lineære regulatorer, såsom LDO-regulatorer (Low Dropout), giver en stabil udgangsspænding ved at aflede overskydende effekt som varme og er kendt for deres lave støj, hvilket gør dem velegnede til støjfølsomme applikationer. På den anden side bruger switching-regulatorer et switching-element til at konvertere indgangsspændingen til en ønsket udgangsspænding mere effektivt, hvilket giver højere effektivitet, men med større kompleksitet sammenlignet med lineære regulatorer. En bemærkelsesværdig type switching-regulator er den hysteretiske regulator, som anvender en komparator med input-hysterese til at holde udgangsspændingen inden for et bestemt område. Denne tilgang sikrer ikke kun en effektiv spændingsregulering, men fordeler også den interne strømafgivelse på flere strømenheder, hvilket potentielt eliminerer behovet for en køleplade. En anden avanceret funktion, der findes i nogle PMIC'er, er ECO-funktionen, som gør det muligt for enheden at skifte mellem højtydende og strømbesparende tilstande for at optimere energiforbruget baseret på brugskrav. PMIC'er er en integreret del af elektroniske systemers funktionalitet og pålidelighed, da de beskytter komponenter mod skader på grund af spændingsudsving. Teknikker som power supply margining, der involverer test af systemfunktionalitet ved de specificerede øvre og nedre grænser for strømforsyningsspænding, forbedrer yderligere elektroniske enheders pålidelighed og levetid. I takt med at forbrugernes efterspørgsel efter mindre, mere kraftfulde og energieffektive enheder fortsætter med at stige, forventes PMIC'ernes betydning og muligheder at blive udvidet, hvilket styrker deres rolle som uundværlige komponenter i halvlederindustrien.

Vigtige funktioner

Power management IC'er (PMIC'er) er vigtige komponenter i moderne elektroniske systemer, der leverer en række funktioner for at sikre en effektiv og pålidelig drift af forskellige enheder.

Strømsekvensering

I systemer med flere strømforsyninger sikrer PMIC'er med strømsekvenseringsfunktioner, at spændingen til hver strømforsyning tændes og slukkes i den rigtige rækkefølge. Denne funktion bruger interne eller eksterne MOSFET'er til at skifte strømforsyninger på en forudsigelig og sikker måde, hvilket forhindrer potentielle skader og sikrer systemets stabilitet.

.

Mange forskellige udgangskanaler

PMIC'er omfatter ofte adskillige udgangskanaler med varierende spændings- og strømbestemmelser, hvilket gør det lettere at forsyne flere komponenter i et system med strøm. Denne alsidighed gør det muligt for en enkelt PMIC effektivt at styre strømkravene til forskellige elementer i en enhed.

.

Programmerbarhed

Et stort antal PMIC'er kan prale af programmerbarhed, hvilket giver brugerne mulighed for at skræddersy IC-parametrene til specifikke anvendelser. Denne funktion forbedrer PMIC'ernes alsidighed og gør det muligt at tilpasse dem til de unikke strømstyringsbehov i forskellige elektroniske systemer.

.

Forbedring af effektiviteten

For at øge den samlede effektivitet integrerer PMIC'er mekanismer som spændingsmodulation, dynamisk spændingsfrekvensskalering (DVFS) og strømbesparende tilstande. Disse teknikker hjælper med at optimere strømforbruget og forlænge batteriets levetid i bærbare enheder.

.

Kommunikationsgrænseflader

Visse PMIC'er har kommunikationsgrænseflader som I2C eller SPI, der gør det muligt for brugerne at konfigurere og overvåge IC'ens ydeevne. Dette giver mulighed for bedre kontrol og integration i komplekse elektroniske systemer, hvilket letter justeringer og diagnosticering i realtid.

.

Stabil udgangsspænding

Regulatorer i PMIC'er opretholder en stabil udgangsspænding uanset inputudsving, hvilket sikrer, at følsomme komponenter får en ensartet strømforsyning. Denne stabilitet er afgørende for pålidelig drift af processorer og andre kritiske elementer i elektroniske enheder.

.

Regulatorer med lavt dropout (LDO)

LDO-regulatorer i PMIC'er giver en lille forskel mellem indgangs- og udgangsspænding, hvilket giver mulighed for stramt regulerede udgange. De giver en hurtig forbigående respons til at håndtere dynamiske belastninger og opretholder udgangsspændingsstabilitet under varierende forhold som ændringer i indgangsspænding, udgangsstrøm og temperatur.

.

Tekniske specifikationer

1216AP06 power management IC har en PWM-controller med fast frekvens og spændingstilstand, der er optimeret til off-line SMPS (switch-mode power supply) og DC-DC-konverter-applikationer, der kræver minimale eksterne komponenter.

. Denne IC indeholder en trimmet oscillator til præcis duty cycle-kontrol, en temperaturkompenseret reference, on/off-kontrol, en fejlforstærker med høj forstærkning, en strømfølende komparator og en totem-pole-udgang med høj strøm. Blandt de bemærkelsesværdige funktioner er puls-for-puls strømbegrænsning, undervoltage lockout (UVLO), en typisk driftsstrøm på 7 mA, soft-start, on/off-kontrol, overbelastningsbeskyttelse (OLP), overstrømsbeskyttelse (OCP) og overspændingsbeskyttelse (OVP). Derudover indeholder den en on/off-kontrol og et soft-start-kredsløb, som, når det bruges sammen med komplementære power MOSFET'er og højtydende effektfaktor-IC'er, gør det muligt at implementere SMPS-designs, der leverer høj effektivitet og overholder relevante standarder for harmonisk emission. 1216AP06 opererer med en konstant frekvens, spredt spektrum-arkitektur, der giver reguleret output og input med meget lav støj. Denne arkitektur bruger tilfældige skiftefrekvenser mellem 1 MHz og 1,6 MHz, som indstiller hastigheden for opladning og afladning af de flyvende kondensatorer, hvilket giver ekstremt lav udgangsstøj og markant reduceret indgangsstøj sammenlignet med konventionelle ladepumper. IC'en indeholder to switchede kondensatorladepumper til at nedtrappe VIN til to regulerede udgangsspændinger, der fungerer 180° ude af fase for at reducere input-ripple. Reguleringen opnås ved at registrere hver udgangsspænding gennem en ekstern modstandsdeler og modulere ladepumpens udgangsstrøm baseret på fejlsignalet. Dette sofistikerede design sikrer høj effektivitet og pålidelig ydeevne på tværs af forskellige applikationer, herunder batteriopladere og tv-apparater, især når det aktuelle setpunkt falder under en bestemt værdi, hvilket udløser skip cycle-tilstand for forbedret effektivitet.

Design og arkitektur

Design af integrerede strømstyringskredsløb (PMIC'er) indebærer omhyggelig overvejelse af flere faktorer for at sikre effektivitet og pålidelighed. De grundlæggende byggesten i et PMIC omfatter typisk en spændingsregulator, en strømomformer og en batterioplader, som tilsammen styrer og regulerer strømmen i elektroniske enheder.

. Hver af disse komponenter spiller en central rolle i opretholdelsen af spændingsstabilitet, styring af strømmen og overvågning af batteriets funktioner.

PMIC-designproces

PMIC-designprocessen integrerer flere byggesten, som er afgørende for effektiv strømstyring. Designere skal tage højde for forskellige kritiske parametre, såsom strømeffektivitet, varmestyring og beskyttelseskredsløb, for at skabe en PMIC, der opfylder standarder for ydeevne og pålidelighed.

. For eksempel skal layoutet af en switching-strømforsyning, som er et almindeligt PMIC-element, designes omhyggeligt for at undgå ustabilitet og elektromagnetisk interferens (EMI). Det indebærer, at man bruger brede og korte spor til hovedstrømsvejen og strømjordingssporene og placerer komponenter som indgangs- og udgangskondensatorer og induktorer så tæt på IC'en som muligt.

Vigtige komponenter

Spændingsregulatorer

Spændingsregulatorer er afgørende for at sikre spændingsstabilitet på tværs af forskellige knudepunkter i enheden. De opretholder en konstant udgangsspænding uanset variationer i indgangsspænding eller belastningsforhold.

. Denne stabilitet er afgørende for, at alle elektroniske komponenter i enheden fungerer korrekt.

Strømbegrænsere

Strømbegrænsere forhindrer for stor elektrisk strøm og beskytter komponenterne mod potentielle skader på grund af overstrømssituationer. De spiller en afgørende rolle for enhedens sikkerhed og holdbarhed.

.

Kontrol logik

Kontrollogikken i en PMIC overvåger strømsekvenseringen, registrerer uregelmæssigheder og styrer andre vigtige funktioner. Denne komponent er ansvarlig for den intelligente drift af PMIC'en og sikrer, at alle strømrelaterede opgaver udføres problemfrit.

.

Kredsløb til batteristyring

For enheder, der drives af batterier, integrerer PMIC'er dedikerede kredsløb til batteriopladning og -overvågning. Dette sikrer effektiv brug og lang levetid for batteriet ved at styre opladningscyklusser og forhindre overopladning eller dyb afladning.

.

Overvejelser om layout

Det fysiske layout af en PMIC er lige så afgørende som det arkitektoniske design. I applikationer med høj spidsstrøm og høj skiftefrekvens skal layoutet f.eks. sikre minimal modstand og induktans i hovedstrømsvejene for at opretholde stabilitet og minimere EMI.

. Det kræver strategisk placering af komponenter og omhyggelig adskillelse af kontrol- og strømjordingsspor for at optimere ydeevnen.

Præstation

I forbindelse med produktionstest i store mængder er nøjagtighed ofte mindre kritisk end omkostningseffektivitet, som er drevet af gennemstrømning og udgifter til testsystemer. Effektiv varmestyring spiller en afgørende rolle for at optimere gennemstrømningen og retfærdiggøre højere systemomkostninger, især når systemets rampehastighed kan forbedre ydeevnen betydeligt.

. For eksempel kan et varmestyringssystem med en rampehastighed på 5 °C/s eller højere øge gennemstrømningen markant sammenlignet med systemer med langsommere rampehastigheder og dermed gøre en højere initialinvestering værdifuld for mange applikationer med store mængder. Forskellige varmestyringsmetoder kan evalueres i forhold til deres effektivitet. En kombineret termoelektrisk køler (TEC) og væskekølingssystem skiller sig ud på grund af sin hurtige respons, nøjagtighed og stabilitet. Denne hybride tilgang afbøder den lave effektivitet af TEC alene ved at indarbejde fordelene ved væskekøling og tilbyder dermed en alsidig løsning, der opfylder kravene til en bred vifte af testapplikationer . En alternativ metode indebærer brug af et kølesystem, som giver overlegen kølerespons, nøjagtighed og stabilitet. Men disse systemer er ofte dyre, store og miljømæssigt udfordrende på grund af den freon, der bruges i køleprocessen. Kølesystemer er typisk begrænset til køleapplikationer og kræver et sekundært varmekredsløb for omfattende termisk styring. Materialevalg er også en vigtig faktor for kølelegemernes ydeevne. Aluminium og kobber er de mest almindelige materialer. Aluminiums lette vægt og lave omkostninger gør det ideelt til konvektionskøling, mens kobbers høje ledningsevne og lave spredningsmodstand gør det muligt at håndtere tunge termiske belastninger mere effektivt, omend til en højere pris og vægt . Højeffektsimulering, temperaturkarakterisering og produktionstest i store mængder har hver især forskellige krav til varmestyringssystemer. Ved højeffektssimulering i udviklingsfasen er nøjagtighed og stabilitet i hele temperaturområdet afgørende, da disse data danner grundlag for enhedens driftsspecifikationer. Empower Semiconductors EP7037C og den nyere EP71xxx-serie af integrerede spændingsregulatorer (IVR) eksemplificerer fremskridt inden for strømstyrings-IC'er. Disse produkter tilbyder flere regulerede spændingsudgange, hvilket forbedrer enhedens ydeevne og effektivitet. Empower hævder, at deres IVR-teknologi muliggør en 10x størrelsesreduktion og 1000x hurtigere drift, hvilket betyder en væsentlig forbedring i forhold til traditionelle spændingsregulatorer.

Ansøgninger

1216AP06 power management IC bruges i vid udstrækning i bilers elektronikmoduler, hvor intelligente strømafbrydere styrer forskellige belastninger, såsom lamper, LED'er, solenoider og motorer.

. Disse intelligente kontakter giver betydelige fordele i forhold til mekaniske relæer, herunder reduceret mekanisk støj, mindre modulstørrelse og forbedret funktionalitet. IC'en er særlig dygtig til at opfylde de strenge krav i 24V-systemer såvel som 12V-systemer ved at udnytte mange års fremskridt inden for solid state-switch-teknologi. Disse fremskridt har resulteret i billige enheder, der er effektive, sikre, fleksible, pålidelige, robuste og fejltolerante. En af de vigtigste funktioner i 1216AP06 er dens I2C-kompatible, 3-tråds serielle interface, som er fuldt softwarekonfigurerbart og programmerbart. Denne grænseflade giver øjeblikkelig udlæsning af portstrøm og -spænding, hvilket forbedrer dens anvendelighed i dynamiske systemer. IC'en har desuden funktioner som input undervoltage lockout (UVLO), input overvoltage lockout (OVLO), overtemperaturbeskyttelse og output voltage slew-rate limit under opstart, hvilket gør den meget pålidelig under forskellige driftsforhold. 1216AP06 fungerer i fire forskellige tilstande for at imødekomme forskellige systemkrav. Disse tilstande omfatter automatisk tilstand, som gør det muligt for enheden at fungere automatisk med sine standardindstillinger uden nogen form for softwareindgreb; halvautomatisk tilstand, som registrerer og klassificerer tilsluttede enheder, men som kræver softwareinstruktioner for at forsyne en port med strøm; manuel tilstand, som giver fuldstændig softwarekontrol og er ideel til systemdiagnostik; og nedlukningstilstand, som sikkert afslutter alle aktiviteter og slukker for strømmen til enheden.

Sammenligning med andre IC'er

Integrerede strømstyringskredsløb (PMIC'er) adskiller sig fra andre IC'er ved at inkorporere flere funktioner i en enkelt chip og dermed optimere pladsen og omkostningseffektiviteten i elektroniske systemer.

. I modsætning til enkeltfunktions-IC'er som lineære regulatorer, DC/DC-konvertere og reset-IC'er, der tjener specifikke formål, kan PMIC'er udføre forskellige strømrelaterede opgaver, herunder spændingsovervågning og underspændingsbeskyttelse, og derved forbedre konverteringseffektiviteten, varmeafledningen og reducere den samlede løsningsstørrelse. For eksempel kan en typisk PMIC integrere PWM-strømstyring (pulsbreddemodulation) til både batteriopladning og spændingsregulering, så den kan oplade et batteri samtidig med, at den forsyner en systembelastning fra en ureguleret vekselstrømsadapter. Denne integration reducerer behovet for flere diskrete komponenter og sparer dermed plads på printkortet og minimerer omkostningerne i forhold til løsninger med to controllere. Derudover indeholder PMIC'er ofte avancerede funktioner som f.eks. current-mode flyback-topologi, der giver høj effektivitet og fremragende transientrespons. Valgfri Burst Mode-drift og power-down-tilstand forbedrer yderligere effekttæthed, effektivitet og output ripple, så disse parametre kan skræddersys til specifikke applikationer. Desuden er gate-driver-IC'er, som er en delmængde af PMIC'er, designet til at drive power-MOSFET'er effektivt ved høje skiftefrekvenser. Disse drivere udnytter logiske niveauer fra PWM-IC'er og leverer single-ended eller dobbelt synkron ensretterdrift, hvilket sikrer effektiv drift og reduceret strømspild. Integrationen af funktioner som SPI-grænseflader i gate-driver-IC'er forenkler routing, minimerer MCU-overhead og sparer PCB-areal, hvilket yderligere reducerer systemomkostningerne. Til sammenligning kræver IC'er til termisk styring yderligere overvejelser såsom integration med effektive kølelegemer som væskekølesystemer for at overvinde den lave effektivitet af termoelektriske kølere (TEC'er). Selv om disse systemer er meget nøjagtige og stabile, er de typisk større og dyrere end PMIC'er og har specifikke miljøproblemer.

Industriens standarder og overholdelse

Kvalitetskontrolforanstaltninger er afgørende i PMIC-produktion for at sikre, at Power Management IC'er (PMIC'er) produceres efter en høj standard. Disse foranstaltninger omfatter strenge test- og inspektionsprocesser, der er designet til at verificere, at PMIC'erne opfylder de krævede specifikationer

. Testprocessen omfatter funktions-, pålideligheds- og miljøtest for at sikre, at PMIC'erne fungerer korrekt under forskellige driftsforhold. Inspektionsprocessen omfatter visuel inspektion, elektrisk test og test på die-niveau for at identificere eventuelle defekter eller fejl i PMIC'en. Valideringsløsninger spiller en afgørende rolle i design- og implementeringsfasen af PMIC-udvikling. Disse løsninger hjælper med at identificere designfejl og produktionsfejl tidligt i udviklingsprocessen og sikrer, at PMIC'er opfylder de nødvendige specifikationer for pålidelighed og ydeevne. At løse problemer i valideringsfasen er betydeligt mere omkostningseffektivt end at løse problemer, efter at produktionen er startet, hvilket reducerer risikoen for dyre tilbagekaldelser og omarbejde. Ved at simulere driftsforhold i den virkelige verden gør valideringsløsninger det muligt for ingeniører at finjustere PMIC-designs for at opnå optimal ydeevne. Derudover overholder PMIC-producenter forskellige industristandarder for at sikre deres produkters sikkerhed og effektivitet. ISO 26262-standarden er f.eks. relevant for sikkerheden i elektriske og elektroniske systemer i bilindustrien, for at sikre korrekt drift af systemer til situationsbevidsthed i bilindustrien og for at løse problemer med cybersikkerhed i bilindustrien. Disse standarder er kritiske i industrier, der kræver høj pålidelighed og sikkerhed, som f.eks. bilindustrien og industrielle applikationer. Overholdelse af disse strenge kvalitetskontrolforanstaltninger og industristandarder sikrer, at PMIC'er ikke kun opfylder, men ofte overgår forventningerne på forskellige målmarkeder, herunder intelligente målere, mobiltelefoner, tv'er, sikkerhedssystemer, perifert computerudstyr, medicinsk udstyr og industrielle kontrolenheder. Denne overholdelse er afgørende for at opretholde PMIC'ernes ydeevne og pålidelighed i en lang række forbruger- og industrielektronikprodukter.

Historie og udvikling

De moderne integrerede strømstyringskredsløb (PMIC'er) har udviklet sig betydeligt for at imødekomme de stigende krav til effektiv og pålidelig strømstyring i elektroniske enheder. PMIC'ernes rødder kan spores tilbage til bestræbelserne på at løse udfordringerne med strømforsyning og -styring i komplekse systemer. Oprindeligt blev PMIC'er udviklet til at levere den nødvendige strømkonvertering og regulering fra en ekstern kilde eller et batteri til den nødvendige forsyningsspænding til forskelligt udstyr.

. I de senere år har PMIC-teknologien udviklet sig med stormskridt. Denne udvikling er drevet af behovet for højere energieffektivitet, især i sektorer som bilelektronik, hvor PMIC'er hjælper med at styre og regulere strømmen i bilbatterier og opladningssystemer. Disse PMIC'er optimerer energieffektiviteten, reducerer CO2-fodaftrykket og forbedrer den samlede ydeevne ved at tilbyde overvågning, kontrol og batteribeskyttelse i realtid. Desuden er PMIC'er blevet afgørende i infotainmentsystemer, hvor de giver effektiv energistyring og en forbedret brugeroplevelse gennem realtidsovervågning og systembeskyttelse. Udviklingen af PMIC'er tog et stort spring med overgangen til mere sofistikerede fremstillingsprocesser. Oprindeligt blev de fleste PMIC'er produceret ved hjælp af en 8-tommers 0,18-0,11 mikron proces. Men på grund af mangel på PMIC-chips begyndte mange virksomheder at overveje at skifte til 12-tommers PMIC'er. Denne overgang blev drevet af behovet for at udvide produktionen og afhjælpe forsyningsproblemer, og nogle producenter migrerede produktionslinjer til 300 mm (12 tommer) wafere.

Anvendelse i forskellige brancher

Power Management IC'er (PMIC'er) spiller en afgørende rolle i forskellige sektorer ved effektivt at styre og distribuere elektrisk strøm i elektroniske enheder og systemer. Deres alsidige anvendelser strækker sig over flere brancher, herunder forbrugerelektronik, bilindustrien, industrimaskiner og vedvarende energi.

Forbrugerelektronik

Inden for forbrugerelektronik er PMIC'er uundværlige for enheder som smartphones, bærbare computere og IoT-gadgets. De optimerer energiforbruget, forlænger batteriets levetid og sikrer pålidelig ydeevne.

. Smartphones er f.eks. meget afhængige af PMIC'er til at styre strømmen til flere komponenter, hvor hver enhed kræver 1-2 strømstyringschips, og 5G-telefoner kræver op til 10 chips . Det sikrer energieffektiv drift og forbedrer brugeroplevelsen.

Automotive

Bilindustrien bruger PMIC'er til at regulere strømforsyningen til forskellige elektroniske komponenter, herunder infotainmentsystemer og sikkerhedsfunktioner.

. Virksomheder som Yachuang Electronics har udviklet PMIC'er til bilindustrien, der opfylder strenge regulatoriske certificeringer som AEC-Q100, hvilket gør det muligt at integrere dem i køretøjer fra anerkendte producenter som Hyundai og Chrysler . Denne integration er afgørende for udviklingen af el- og hybridbiler, hvor effektiv strømstyring er afgørende.

Industrielle maskiner

I industrielle sammenhænge sikrer PMIC'er pålidelig fordeling af strøm på tværs af maskiner og kontrolsystemer, hvilket letter stabil drift.

. Dette omfatter applikationer i sektorer som industrielt kontroludstyr, hvor PMIC'er bidrager til komplekse systemers energieffektive funktion. Virksomheder som Shanghai Belling og BPS har været på forkant og leveret PMIC-løsninger til henholdsvis industrielle kontrolhalvledere og motorstyringschips.

Vedvarende energi

PMIC'er er også en integreret del af vedvarende energiprojekter, hvor de styrer strømkonvertering og -distribution i systemer som fotovoltaiske invertere og vindmøller.

. Disse IC'er muliggør effektiv udnyttelse af vedvarende energi og understøtter overgangen til bæredygtige energikilder. Fremskridtene inden for PMIC-teknologi er derfor afgørende for udviklingen og skalerbarheden af vedvarende energiløsninger.

Medicinsk udstyr

High-end og bærbart medicinsk udstyr drager stor fordel af brugen af PMIC'er, som sikrer, at disse enheder fungerer pålideligt og effektivt.

. Den præcise strømstyring, som PMIC'er muliggør, er afgørende for medicinske værktøjers ydeevne, især i scenarier, hvor batterilevetid og minimal varmeafgivelse er af største vigtighed.

Markedsadoption

Markedet for power management IC (PMIC) har vist betydelig modstandsdygtighed og vækst i de senere år. Den globale markedsstørrelse for PMIC'er nåede ca. 146,942 mia. yuan i 2021 og forventes at fortsætte med at vokse og potentielt nå 201,031 mia. yuan i 2027.

. Det samlede marked for power-IC'er forventes at overstige 25,5 milliarder US-dollar i 2026 og vokse med en samlet årlig vækstrate (CAGR) på 3% fra 2020 til 2026. Denne vækst er dog ikke ensartet på tværs af alle segmenter af power IC-markedet. For eksempel udgjorde flerkanals-PMIC'er 21% af markedet i 2020 og forventes at vokse med en CAGR på 2,6% og nå op på ca. $5,3 milliarder US-dollar i 2026. Kina har udviklet sig til en dominerende aktør på PMIC-markedet med en markedsstørrelse på ca. 36,736 mia. yuan i 2021, hvilket svarer til ca. 23% af det globale marked. Historisk set har taiwanske producenter som Richtek, GMT og Novatek sammen med europæiske og amerikanske virksomheder som Texas Instruments haft størstedelen af markedsandelen i Kinas PMIC-sektor. Men denne dynamik er gradvist ved at ændre sig i takt med, at kinesiske virksomheder på fastlandet øger deres indflydelse og kapacitet. Flere vigtige opkøb og fusioner har også formet markedslandskabet. Især købte Analog Devices (ADI) Maxim Integrated for 20,9 mia. dollars i 2020, hvilket skabte en samlet enhed med en markedsværdi på over 68 mia. dollars. Disse konsolideringer afspejler den konkurrencemæssige karakter og den strategiske betydning af power management-IC'er i halvlederindustrien. Bilindustrien er en anden vigtig drivkraft for udbredelsen af PMIC'er. Med fremkomsten af elektriske køretøjer (EV'er) er efterspørgslen efter power management-chips til biler steget kraftigt. Ifølge STMicroelectronics er antallet af strømstyringschips, der kræves til et nyt energikøretøj, næsten 20% højere end for traditionelle biler, i alt omkring 50 pr. køretøj. Virksomheder som Yachuang Electronics har udnyttet denne tendens og udviklet PMIC'er, der er blevet indbygget i køretøjer fra store bilproducenter som Hyundai og Chrysler. På trods af den overordnede positive udvikling har PMIC-markedet oplevet nogle udsving. For eksempel oplevede man i fjerde kvartal af 2022 et fald i PMIC-priserne på grund af reduceret efterspørgsel efter forbrugerelektronik og øget lagerpres, hvor priserne faldt med ca. 4-9%. Ikke desto mindre er de langsigtede udsigter fortsat positive, drevet af de voksende krav i bilindustrien og andre nye sektorer.

Fremtidsudsigter

Fremtidsudsigterne for integrerede strømstyringskredsløb (PMIC'er), herunder 1216AP06-modellen, er i høj grad påvirket af igangværende teknologiske fremskridt og markedstendenser. Det samlede power IC-marked forventes at overstige US$25,5 milliarder i 2026 og opnå en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 3% fra 2020 til 2026.

. Denne vækstkurve understreger den stigende efterspørgsel efter strømstyringsløsninger i forskellige applikationer. Et bemærkelsesværdigt segment på dette marked er flerkanals-PMIC'er, som blev vurderet til over US$4,5 milliarder i 2020 og forventes at nå ca. US$5,3 milliarder i 2026 med en CAGR på 2,6% i løbet af denne periode. Disse komponenter er vigtige i applikationer, hvor størrelse og effektivitet er afgørende, som f.eks. smartphones og avancerede førerassistentsystemer (ADAS). De førende virksomheder i dette segment, herunder Apple, Qualcomm, Intel og Samsung S.LSI, henvender sig primært til smartphone-producenter, hvilket understreger sektorens robusthed og potentiale for vækst. Desuden omformer de teknologiske fremskridt indsatsledernes muligheder i nødsituationer. Nye teknologier leverer store datasæt og muliggør mere informeret beslutningstagning, hvilket forbedrer effektiviteten af brand- og redningsoperationer. Men integrationen af disse teknologiske fremskridt skal være afbalanceret for at forhindre, at indsatslederne overbelastes med for mange opgaver, hvilket kan hæmme deres kritiske beslutningsevne. Denne afbalancerede tilgang er afgørende for at sikre, at teknologien tjener som en forstærkning snarere end en hindring for IC'ernes evner i beredskabets frontlinje. Power IC-markedets modstandsdygtighed på trods af de globale udfordringer som følge af COVID-19 understreger yderligere dets robuste natur. Markedet oplevede en år-til-år-vækst på næsten 1,5% mellem 2019 og 2020 på grund af øget forbrugerefterspørgsel. Denne modstandsdygtighed tyder på et stærkt fundament for fremtidig vækst og innovation inden for power management-teknologier.