Resumen

El circuito integrado de gestión de alimentación (PMIC) 1216AP06 es un dispositivo semiconductor especializado diseñado para gestionar y regular la alimentación de los sistemas electrónicos. Los PMIC son componentes cruciales en una amplia gama de aplicaciones, como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, sistemas de automoción, maquinaria industrial y soluciones de energías renovables. Garantizan un consumo eficiente de la energía realizando diversas funciones, como la regulación de la tensión, la secuenciación de la alimentación, la gestión de la batería y la gestión térmica, prolongando así la vida útil de la batería y mejorando el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos electrónicos. Los PMIC se dividen en reguladores lineales y reguladores de conmutación, cada uno de los cuales ofrece distintas ventajas en función de la aplicación. Los reguladores lineales, conocidos por su bajo nivel de ruido, son ideales para entornos sensibles al ruido, mientras que los reguladores de conmutación ofrecen una mayor eficiencia al utilizar un elemento de conmutación para convertir la tensión de entrada en la tensión de salida deseada. Entre los avances más destacados de la tecnología PMIC se encuentran los reguladores histeréticos, que garantizan una regulación eficaz de la tensión sin necesidad de disipadores térmicos, y funciones como la ECO, que optimiza el consumo de energía alternando entre los modos de alto rendimiento y bajo consumo. El modelo 1216AP06, en particular, está optimizado para aplicaciones de fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) y convertidores CC-CC fuera de línea. Incorpora un controlador PWM de modo de tensión de frecuencia fija, limitación de corriente pulso a pulso, bloqueo por subtensión y una serie de protecciones, como protección contra sobrecarga y sobretensión. Estas características hacen que el 1216AP06 sea adecuado para diseños de fuentes de alimentación de alta eficiencia, garantizando un funcionamiento estable y fiable en diversas aplicaciones electrónicas. A medida que avance la tecnología, se espera que crezca la importancia de los PMIC en la industria de semiconductores, impulsada por la creciente demanda de dispositivos electrónicos más pequeños, potentes y eficientes energéticamente. El desarrollo y la adopción de PMIC también se ven influidos significativamente por la necesidad de mejores soluciones de gestión de la energía en sectores como la electrónica del automóvil y las energías renovables. A pesar de algunas fluctuaciones en la dinámica del mercado, las perspectivas a largo plazo para los PMIC siguen siendo positivas, respaldadas por las continuas innovaciones y la expansión de las aplicaciones en diversos sectores.

Visión general

Los circuitos integrados de gestión de energía (PMIC) son componentes electrónicos especializados diseñados para gestionar y regular la alimentación eléctrica de una amplia gama de dispositivos electrónicos.

. Desempeñan un papel fundamental a la hora de garantizar un consumo eficiente de la energía mediante diversas funciones, como la regulación de la tensión, la secuenciación de la alimentación, la gestión de la batería y la gestión térmica. Los PMIC son fundamentales en la electrónica moderna, ya que permiten que dispositivos como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, wearables y dispositivos IoT alcancen un rendimiento óptimo al tiempo que prolongan la duración de la batería. La evolución de los PMIC se ha visto impulsada por la necesidad de mejorar el seguimiento y la utilización de los recursos, especialmente durante incidentes a gran escala. Al principio, estos procesos se gestionaban con herramientas básicas como pizarras de borrado en seco y métodos de lápiz y papel, que eran funcionales pero no escalables para emergencias más importantes. A medida que avanzaba la tecnología, se desarrollaron PMIC más sofisticados para satisfacer la creciente demanda de eficiencia y fiabilidad en la gestión de la energía. Los PMIC pueden clasificarse en reguladores lineales y reguladores de conmutación. Los reguladores lineales, como los reguladores de baja caída (LDO), proporcionan una tensión de salida estable disipando el exceso de potencia en forma de calor y son conocidos por su bajo nivel de ruido, lo que los hace adecuados para aplicaciones sensibles al ruido. Por otro lado, los reguladores de conmutación utilizan un elemento de conmutación para convertir la tensión de entrada en una tensión de salida deseada de forma más eficiente, ofreciendo una mayor eficiencia pero con una mayor complejidad en comparación con los reguladores lineales. Un tipo notable de regulador de conmutación es el regulador histerético, que emplea un comparador con histéresis de entrada para mantener la tensión de salida dentro de un rango específico. Este enfoque no sólo garantiza una regulación eficaz de la tensión, sino que también distribuye la disipación de potencia interna entre varios dispositivos de potencia, eliminando potencialmente la necesidad de un disipador de calor. Otra función avanzada que incorporan algunos PMIC es la función ECO, que permite al dispositivo alternar entre los modos de alto rendimiento y bajo consumo para optimizar el consumo de energía en función de las necesidades de uso. Los PMIC son parte integrante de la funcionalidad y fiabilidad de los sistemas electrónicos, ya que protegen los componentes de los daños provocados por las fluctuaciones de tensión. Técnicas como el margining de la fuente de alimentación, que consiste en probar la funcionalidad del sistema en los límites superior e inferior especificados de la tensión de alimentación, mejoran aún más la fiabilidad y longevidad de los dispositivos electrónicos. A medida que aumente la demanda de dispositivos más pequeños, potentes y eficientes desde el punto de vista energético, se espera que crezcan la importancia y las capacidades de los PMIC, consolidando su papel como componentes indispensables en la industria de los semiconductores.

Características principales

Los circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC) son componentes esenciales de los sistemas electrónicos modernos, ya que ofrecen toda una serie de funcionalidades que garantizan el funcionamiento eficaz y fiable de diversos dispositivos.

Secuenciación de potencia

En los sistemas multialimentación, los PMIC con capacidad de secuenciación de alimentación garantizan que la tensión de cada fuente de alimentación se encienda y apague en la secuencia adecuada. Esta función utiliza MOSFET internos o externos para conmutar las fuentes de alimentación de forma predecible y segura, evitando posibles daños y garantizando la estabilidad del sistema.

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Multitud de canales de salida

Los PMIC suelen abarcar numerosos canales de salida con distintas estipulaciones de tensión y corriente, lo que facilita el suministro de energía a múltiples componentes dentro de un sistema. Esta versatilidad permite que un único PMIC gestione eficazmente los requisitos de alimentación de diversos elementos de un dispositivo.

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Programabilidad

Muchos PMIC son programables, lo que permite a los usuarios adaptar los parámetros del circuito integrado a aplicaciones específicas. Esta característica aumenta la versatilidad de los PMIC, ya que permite personalizarlos en función de las necesidades específicas de gestión de energía de los distintos sistemas electrónicos.

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Mejora de la eficiencia

Para elevar la eficiencia global, los PMIC integran mecanismos como la modulación de voltaje, el escalado dinámico de voltaje-frecuencia (DVFS) y los modos de conservación de energía. Estas técnicas ayudan a optimizar el uso de la energía y prolongar la duración de la batería en dispositivos portátiles.

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Interfaces de comunicación

Algunos PMIC incorporan interfaces de comunicación como I2C o SPI, que permiten a los usuarios configurar y supervisar el rendimiento del circuito integrado. Esto permite un mejor control e integración en sistemas electrónicos complejos, facilitando los ajustes y diagnósticos en tiempo real.

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Tensión de salida estable

Los reguladores de los PMIC mantienen una tensión de salida estable independientemente de las fluctuaciones de entrada, lo que garantiza que los componentes sensibles reciban una alimentación constante. Esta estabilidad es crucial para el funcionamiento fiable de los procesadores y otros elementos críticos de los dispositivos electrónicos.

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Reguladores de baja caída (LDO)

Los reguladores LDO de los PMIC ofrecen una pequeña diferencia entre las tensiones de entrada y salida, lo que permite obtener salidas estrictamente reguladas. Proporcionan una respuesta transitoria rápida para manejar cargas dinámicas, manteniendo la estabilidad de la tensión de salida en condiciones variables, como cambios en la tensión de entrada, la corriente de carga de salida y la temperatura.

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Especificaciones técnicas

El circuito integrado de gestión de potencia 1216AP06 incorpora un controlador PWM de modo de tensión de frecuencia fija optimizado para aplicaciones SMPS (fuente de alimentación conmutada) fuera de línea y convertidores CC-CC que requieren un mínimo de componentes externos.

. Este circuito integrado incluye un oscilador recortado para un control preciso del ciclo de trabajo, una referencia compensada en temperatura, control de encendido/apagado, un amplificador de error de alta ganancia, un comparador de detección de corriente y una salida de tótem de alta corriente. Entre sus características destacan la limitación de corriente pulso a pulso, el bloqueo por subtensión (UVLO), una corriente de funcionamiento típica de 7 mA, el arranque suave, el control de encendido/apagado, la protección contra sobrecarga (OLP), la protección contra sobrecorriente (OCP) y la protección contra sobretensión (OVP). Además, incorpora un control de encendido/apagado y un circuito de arranque suave que, cuando se utiliza junto con MOSFETs de potencia complementarios e ICs de factor de potencia de alto rendimiento, permite la implementación de diseños SMPS que ofrecen una alta eficiencia y cumplen con las normas pertinentes para la emisión de armónicos. El 1216AP06 funciona con una arquitectura de frecuencia constante y espectro ensanchado que proporciona una salida y una entrada reguladas de muy bajo ruido. Esta arquitectura utiliza frecuencias de conmutación aleatorias entre 1MHz y 1,6MHz, que establecen la velocidad de carga y descarga de los condensadores volantes, consiguiendo un ruido de salida extremadamente bajo y un ruido de entrada significativamente reducido en comparación con las bombas de carga convencionales. El circuito integrado incluye dos bombas de carga de condensadores conmutados para reducir la VIN a dos tensiones de salida reguladas, que funcionan desfasadas 180° para reducir el rizado de entrada. La regulación se consigue detectando cada tensión de salida a través de un divisor de resistencias externo y modulando la corriente de salida de la bomba de carga en función de la señal de error. Este sofisticado diseño garantiza una alta eficiencia y un rendimiento fiable en diversas aplicaciones, como cargadores de baterías y televisores, especialmente cuando la consigna de corriente cae por debajo de un valor específico, activando el modo de ciclo de salto para mejorar la eficiencia.

Diseño y arquitectura

El diseño de circuitos integrados de gestión de la energía (PMIC) implica una meticulosa consideración de varios factores para garantizar la eficiencia y la fiabilidad. Los componentes básicos de un PMIC suelen ser un regulador de tensión, un convertidor de potencia y un cargador de batería, que gestionan y regulan la potencia de los dispositivos electrónicos.

. Cada uno de estos componentes desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la estabilidad de la tensión, el control del flujo de corriente y la supervisión de las funciones de la batería.

Proceso de diseño de PMIC

El proceso de diseño de PMIC integra múltiples componentes esenciales para una gestión eficiente de la energía. Los diseñadores deben tener en cuenta varios parámetros críticos, como la eficiencia energética, la gestión térmica y los circuitos de protección, para crear un PMIC que cumpla las normas de rendimiento y fiabilidad.

. Por ejemplo, la disposición de una fuente de alimentación conmutada, un elemento común de los PMIC, debe diseñarse cuidadosamente para evitar la inestabilidad y las interferencias electromagnéticas (EMI). Esto implica utilizar trazas anchas y cortas para la ruta de corriente principal y las pistas de tierra de alimentación, y colocar componentes como condensadores e inductores de entrada y salida lo más cerca posible del circuito integrado.

Componentes clave

Reguladores de tensión

Los reguladores de tensión son cruciales para garantizar la estabilidad de la tensión en varios puntos del dispositivo. Mantienen una tensión de salida constante independientemente de las variaciones de la tensión de entrada o de las condiciones de carga.

. Esta estabilidad es vital para el correcto funcionamiento de todos los componentes electrónicos del aparato.

Limitadores de corriente

Los limitadores de corriente evitan el flujo excesivo de corriente eléctrica, protegiendo los componentes de posibles daños debidos a situaciones de sobrecorriente. Desempeñan un papel vital en la seguridad y durabilidad del dispositivo

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Lógica de control

La lógica de control de un PMIC supervisa la secuencia de alimentación, detecta anomalías y gestiona otras funciones esenciales. Este componente es responsable del funcionamiento inteligente del PMIC, garantizando que todas las tareas relacionadas con la alimentación se ejecuten sin problemas.

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Circuitos de gestión de la batería

En los dispositivos alimentados por baterías, los PMIC integran circuitos dedicados a la carga y supervisión de la batería. Esto garantiza el uso eficiente y la longevidad de la batería mediante la gestión de los ciclos de carga y la prevención de condiciones de sobrecarga o descarga profunda.

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Consideraciones sobre el diseño

La disposición física de un PMIC es tan crucial como su diseño arquitectónico. Por ejemplo, en aplicaciones de alta corriente de pico y alta frecuencia de conmutación, el diseño debe garantizar una resistencia e inductancia mínimas en las principales rutas de corriente para mantener la estabilidad y minimizar la EMI.

. Esto requiere una colocación estratégica de los componentes y una cuidadosa separación de las líneas de tierra de control y alimentación para optimizar el rendimiento.

Rendimiento

En el ámbito de las pruebas de producción de gran volumen, la precisión suele ser menos importante que la rentabilidad, que depende del rendimiento y de los gastos del sistema de pruebas. Una gestión térmica eficaz es vital para optimizar el rendimiento y justificar los costes más elevados del sistema, especialmente cuando la velocidad de rampa del sistema puede mejorar significativamente el rendimiento.

. Por ejemplo, un sistema de gestión térmica con una velocidad de rampa de 5 °C/s o superior puede aumentar notablemente el rendimiento en comparación con sistemas con velocidades de rampa más lentas, lo que hace que una inversión inicial más elevada merezca la pena para muchas aplicaciones de gran volumen. Se pueden evaluar varios métodos de gestión térmica en función de su eficiencia. La combinación de un refrigerador termoeléctrico (TEC) y un sistema de refrigeración líquida destaca por su rapidez de respuesta, precisión y estabilidad. Este enfoque híbrido mitiga la baja eficiencia del TEC por sí solo mediante la incorporación de los beneficios de la refrigeración líquida, ofreciendo así una solución versátil que satisface las demandas de una amplia gama de aplicaciones de prueba . Un método alternativo consiste en utilizar un sistema de refrigeración, que proporciona una respuesta de refrigeración, precisión y estabilidad superiores. Sin embargo, estos sistemas suelen tener un coste prohibitivo, son de gran tamaño y suponen un reto medioambiental debido al freón utilizado en el proceso de refrigeración . Los sistemas de refrigeración suelen limitarse a aplicaciones de refrigeración y requieren un circuito de calefacción secundario para una gestión térmica completa. La elección del material también es un factor importante en el rendimiento de los disipadores de calor. El aluminio y el cobre son los materiales más utilizados. El peso ligero y el bajo coste del aluminio lo hacen ideal para la refrigeración por convección, mientras que la alta conductividad y la baja resistencia a la dispersión del cobre le permiten gestionar cargas térmicas pesadas con mayor eficacia, aunque con un coste y un peso mayores . La simulación de alta potencia, la caracterización de la temperatura y las pruebas de producción a gran escala tienen requisitos distintos para los sistemas de gestión térmica. En el caso de la simulación de alta potencia durante la fase de desarrollo, la precisión y la estabilidad en todo el rango de temperaturas son fundamentales, ya que estos datos determinan las especificaciones de funcionamiento del dispositivo. La serie EP7037C de Empower Semiconductor y la más reciente EP71xxx de reguladores de tensión integrados (IVR) ejemplifican los avances en CI de gestión de potencia. Estos productos ofrecen múltiples salidas de tensión regulada, mejorando el rendimiento y la eficiencia del dispositivo. Empower afirma que su tecnología IVR permite una reducción de tamaño de 10 veces y un funcionamiento 1000 veces más rápido, lo que supone una mejora sustancial con respecto a los reguladores de tensión tradicionales.

Aplicaciones

El circuito integrado de gestión de potencia 1216AP06 se utiliza ampliamente en módulos electrónicos de carrocería de automóviles, en los que interruptores de potencia inteligentes controlan diversas cargas, como lámparas, LED, solenoides y motores.

. Estos interruptores inteligentes ofrecen ventajas significativas sobre los relés mecánicos, como la reducción del ruido mecánico, un menor tamaño del módulo y una mayor funcionalidad. El CI es especialmente apto para satisfacer los rigurosos requisitos de los sistemas de 24 V, así como de los sistemas de 12 V, aprovechando los años de avances en la tecnología de interruptores de estado sólido. Estos avances han dado lugar a dispositivos de bajo coste que son eficientes, seguros, flexibles, fiables, robustos y tolerantes a fallos. Una de las principales características del 1216AP06 es su interfaz serie de 3 hilos compatible con I2C, totalmente configurable y programable por software. Esta interfaz proporciona una lectura instantánea de la corriente y la tensión del puerto, lo que aumenta su utilidad en sistemas dinámicos. Además, el circuito integrado incluye funciones como el bloqueo por subtensión de entrada (UVLO), el bloqueo por sobretensión de entrada (OVLO), la protección contra sobretemperatura y el límite de velocidad de giro de la tensión de salida durante el arranque, lo que lo hace muy fiable en diversas condiciones de funcionamiento. El 1216AP06 funciona en cuatro modos distintos para adaptarse a los diferentes requisitos del sistema. Estos modos incluyen el modo automático, que permite que el dispositivo funcione automáticamente con su configuración predeterminada sin ninguna intervención del software; el modo semiautomático, que detecta y clasifica los dispositivos conectados pero requiere instrucciones de software para alimentar un puerto; el modo manual, que ofrece un control completo del software y es ideal para el diagnóstico del sistema; y el modo de apagado, que finaliza de forma segura todas las actividades y desconecta la alimentación del dispositivo.

Comparación con otros circuitos integrados

Los circuitos integrados de gestión de energía (PMIC) se distinguen de otros circuitos integrados por incorporar múltiples funciones en un solo chip, optimizando así el espacio y la rentabilidad de los sistemas electrónicos.

. A diferencia de los circuitos integrados de una sola función, como los reguladores lineales, los convertidores CC/CC y los circuitos integrados de reinicio, que sirven para fines específicos, los PMIC pueden realizar varias tareas relacionadas con la alimentación, como la supervisión de la tensión y la protección contra la baja tensión, mejorando así la eficiencia de la conversión, la disipación del calor y la reducción del tamaño total de la solución. Por ejemplo, un PMIC típico puede integrar el control de potencia por modulación de anchura de impulsos (PWM) tanto para la carga de la batería como para la regulación de la tensión, lo que le permite cargar simultáneamente una batería y alimentar una carga del sistema desde un adaptador de pared de CA no regulado. Esta integración reduce la necesidad de múltiples componentes discretos, con lo que se ahorra espacio en la placa de circuito impreso y se minimizan los costes en comparación con las soluciones de controlador doble. Además, los PMIC suelen incluir funciones avanzadas, como la topología flyback en modo de corriente para lograr una alta eficiencia y una excelente respuesta transitoria. El funcionamiento en modo ráfaga y el modo de apagado opcionales mejoran aún más la densidad de potencia, la eficiencia y el rizado de salida, permitiendo adaptar estos parámetros a aplicaciones específicas. Además, los CI de controlador de puerta, que son un subconjunto de los PMIC, están diseñados para controlar los MOSFET de potencia de forma eficiente a altas frecuencias de conmutación. Estos controladores utilizan los niveles lógicos de los circuitos integrados PWM y proporcionan un accionamiento rectificador síncrono simple o doble, lo que garantiza un funcionamiento eficiente y una disipación de potencia reducida. La integración de funciones como interfaces SPI en los CI de controladores de puerta simplifica el enrutamiento, minimiza la sobrecarga de la MCU y conserva el área de la PCB, reduciendo aún más los costes del sistema. En comparación, los circuitos integrados de gestión térmica requieren consideraciones adicionales, como la integración con disipadores de calor eficientes, como los sistemas de refrigeración líquida, para superar la baja eficiencia de los refrigeradores termoeléctricos (TEC). Estos sistemas, aunque muy precisos y estables, suelen ser más grandes y caros que los PMIC y plantean problemas medioambientales específicos.

Normas y cumplimiento de la industria

Las medidas de control de calidad son fundamentales en la fabricación de PMIC para garantizar que los circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC) se produzcan con un alto nivel de calidad. Estas medidas incluyen rigurosas pruebas y procesos de inspección diseñados para verificar que los PMIC cumplen las especificaciones requeridas.

. El proceso de ensayo abarca pruebas funcionales, de fiabilidad y medioambientales, que garantizan el correcto funcionamiento de los PMIC en diversas condiciones de funcionamiento. El proceso de inspección incluye inspección visual, pruebas eléctricas y pruebas a nivel de la matriz para identificar cualquier defecto o fallo en el PMIC. Las soluciones de validación desempeñan un papel crucial en las fases de diseño e implementación del desarrollo de PMIC. Estas soluciones ayudan a identificar fallos de diseño y defectos de fabricación en una fase temprana del proceso de desarrollo, garantizando que los PMIC cumplan las especificaciones necesarias de fiabilidad y rendimiento. Resolver los problemas durante la fase de validación es mucho más rentable que hacerlo una vez iniciada la producción, con lo que se reduce el riesgo de costosas retiradas y repeticiones. Al simular condiciones de funcionamiento reales, las soluciones de validación permiten a los ingenieros ajustar los diseños de PMIC para obtener un rendimiento óptimo. Además, los fabricantes de PMIC cumplen varias normas industriales para garantizar la seguridad y eficiencia de sus productos. Por ejemplo, la norma ISO 26262 es relevante para la seguridad de los sistemas eléctricos y electrónicos en aplicaciones de automoción, garantizando el correcto funcionamiento de los sistemas de conocimiento de la situación en automoción y abordando los problemas de ciberseguridad en automoción. Estas normas son fundamentales en sectores que exigen alta fiabilidad y seguridad, como la automoción y las aplicaciones industriales. El cumplimiento de estas estrictas medidas de control de calidad y de las normas del sector garantiza que los PMIC no sólo satisfagan las expectativas de los distintos mercados de destino, como los contadores inteligentes, los teléfonos móviles, los televisores, los sistemas de seguridad, los periféricos informáticos, los equipos médicos y los dispositivos de control industrial, sino que a menudo las superen. Este cumplimiento es esencial para mantener el rendimiento y la fiabilidad de los PMIC en una amplia gama de productos electrónicos industriales y de consumo.

Historia y desarrollo

Los modernos circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC) han evolucionado notablemente para satisfacer la creciente demanda de una gestión eficiente y fiable de la potencia en los dispositivos electrónicos. Los orígenes de los PMIC se remontan a los esfuerzos por resolver los problemas de suministro y gestión de energía en sistemas complejos. Inicialmente, los PMIC se desarrollaron para proporcionar la conversión y regulación de potencia necesarias desde una fuente externa o una batería a la tensión de alimentación requerida por diversos equipos.

. En los últimos años, la tecnología PMIC ha avanzado a pasos agigantados. Este avance está impulsado por la necesidad de una mayor eficiencia energética, especialmente en sectores como la electrónica del automóvil, donde los PMIC ayudan a gestionar y regular la energía en las baterías y los sistemas de carga de los automóviles. Estos PMIC optimizan la eficiencia energética, reducen la huella de carbono y mejoran el rendimiento general ofreciendo supervisión, control y protección de la batería en tiempo real. Además, los PMIC son cruciales en los sistemas de infoentretenimiento, ya que proporcionan una gestión eficiente de la energía y mejoran la experiencia del usuario gracias a la supervisión en tiempo real y la protección del sistema. El desarrollo de los PMIC experimentó un salto significativo con la transición a procesos de fabricación más sofisticados. Al principio, la mayoría de los PMIC se fabricaban con un proceso de 8 pulgadas y 0,18-0,11 micras. Sin embargo, ante la escasez de chips PMIC, muchas empresas empezaron a plantearse el cambio a PMIC de 12 pulgadas. Esta transición se vio impulsada por la necesidad de ampliar la producción y aliviar la escasez de suministro, y algunos fabricantes migraron las líneas de producción a obleas de 300 mm (12 pulgadas) .

Uso en diferentes industrias

Los circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC) desempeñan un papel crucial en diversos sectores al gestionar y distribuir eficazmente la energía eléctrica dentro de los dispositivos y sistemas electrónicos. Sus versátiles aplicaciones abarcan múltiples sectores, como la electrónica de consumo, la automoción, la maquinaria industrial y las energías renovables.

Electrónica de consumo

En electrónica de consumo, los PMIC son indispensables para dispositivos como smartphones, portátiles y gadgets IoT. Optimizan el uso de la energía, prolongan la duración de la batería y garantizan un rendimiento fiable...

. Los teléfonos inteligentes, por ejemplo, dependen en gran medida de los PMIC para gestionar la energía de múltiples componentes: cada dispositivo requiere de 1 a 2 chips de gestión de energía, y los teléfonos 5G necesitan hasta 10 chips . Esto garantiza un funcionamiento eficiente desde el punto de vista energético y mejora la experiencia del usuario.

Automotor

La industria del automóvil utiliza PMIC para regular la alimentación de diversos componentes electrónicos, como los sistemas de infoentretenimiento y los dispositivos de seguridad.

. Empresas como Yachuang Electronics han desarrollado PMIC de calidad automovilística que cumplen estrictas certificaciones normativas como la AEC-Q100, lo que permite su integración en vehículos de fabricantes de renombre como Hyundai y Chrysler . Esta integración es fundamental para el avance de los vehículos eléctricos e híbridos, en los que es esencial una gestión eficiente de la energía.

Maquinaria industrial

En entornos industriales, los PMIC garantizan una distribución fiable de la energía entre la maquinaria y los sistemas de control, facilitando un funcionamiento estable.

. Esto incluye aplicaciones en sectores como los equipos de control industrial, donde los PMIC contribuyen al funcionamiento energéticamente eficiente de sistemas complejos. Empresas como Shanghai Belling y BPS han estado a la vanguardia, proporcionando soluciones PMIC para semiconductores de control industrial y chips de control de motores, respectivamente .

Energías renovables

Los PMIC también forman parte integral de los proyectos de energías renovables, donde gestionan la conversión y distribución de energía en sistemas como inversores fotovoltaicos y turbinas eólicas.

. Estos circuitos integrados permiten aprovechar y utilizar eficazmente las energías renovables, apoyando la transición hacia fuentes de energía sostenibles. Los avances en la tecnología PMIC son, por tanto, esenciales para el desarrollo y la escalabilidad de las soluciones de energías renovables.

Equipamiento médico

Los equipos médicos portátiles y de gama alta se benefician considerablemente del uso de PMIC, que garantizan el funcionamiento fiable y eficiente de estos dispositivos.

. La gestión precisa de la energía que facilitan los PMIC es fundamental para el rendimiento de las herramientas médicas, sobre todo en escenarios en los que la duración de la batería y la mínima emisión térmica son de suma importancia.

Adopción del mercado

El mercado de los circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC) ha mostrado una resistencia y un crecimiento significativos en los últimos años. El tamaño del mercado mundial de PMIC alcanzó aproximadamente 146.942 millones de yuanes en 2021 y se prevé que continúe expandiéndose, alcanzando potencialmente 201.031 millones de yuanes en 2027.

. Se espera que el mercado de circuitos integrados de potencia supere los 25.500 millones de dólares en 2026, con una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 31% entre 2020 y 2026. Este crecimiento, sin embargo, no es uniforme en todos los segmentos del mercado de circuitos integrados de potencia. Por ejemplo, los PMIC multicanal representaron 21% del mercado en 2020 y se prevé que crezcan a una TCAC de 2,6%, alcanzando aproximadamente $5.300 millones de dólares en 2026. China se ha convertido en un actor dominante en el mercado de PMIC, con un tamaño de mercado de aproximadamente 36.736 millones de yuanes en 2021, lo que representa alrededor de 23% del mercado mundial. Históricamente, fabricantes taiwaneses como Richtek, GMT y Novatek, junto con empresas europeas y estadounidenses como Texas Instruments, han acaparado la mayor parte de la cuota de mercado en el sector de PMIC de China. Sin embargo, esta dinámica está cambiando gradualmente a medida que las empresas de China continental aumentan su influencia y sus capacidades. Varias adquisiciones y fusiones clave también han configurado el panorama del mercado. En particular, Analog Devices (ADI) adquirió Maxim Integrated por 120 900 millones de dólares en 2020, creando una entidad combinada con un valor de mercado superior a los 68 000 millones de dólares. Estas consolidaciones reflejan la naturaleza competitiva y la importancia estratégica de los circuitos integrados de gestión de potencia en la industria de semiconductores. El sector de la automoción es otro motor importante de la adopción de PMIC. Con la llegada de los vehículos eléctricos (VE), ha aumentado la demanda de chips de gestión de potencia para automoción. Según STMicroelectronics, el número de chips de gestión de potencia necesarios para un vehículo de nueva energía es casi 20% superior al de los coches tradicionales, con un total de unos 50 por vehículo. Empresas como Yachuang Electronics han aprovechado esta tendencia, desarrollando PMIC que se han incorporado a vehículos de grandes fabricantes de automóviles como Hyundai y Chrysler. A pesar de la trayectoria positiva general, el mercado de PMIC ha experimentado algunas fluctuaciones. Por ejemplo, en el cuarto trimestre de 2022 se produjo un descenso de los precios de los PMIC debido a la reducción de la demanda de electrónica de consumo y al aumento de las presiones sobre las existencias, con una caída de los precios de aproximadamente 4-9%. No obstante, las perspectivas a largo plazo siguen siendo positivas, impulsadas por las crecientes necesidades de la automoción y otros sectores emergentes.

Perspectivas de futuro

Las perspectivas de futuro de los circuitos integrados de gestión de potencia (PMIC), incluido el modelo 1216AP06, están muy influidas por los avances tecnológicos en curso y las tendencias del mercado. Se prevé que el mercado total de circuitos integrados de gestión de potencia supere los 25.500 millones de dólares en 2026, con una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 31% entre 2020 y 2026.

. Esta trayectoria de crecimiento subraya la creciente demanda de soluciones de gestión de energía en diversas aplicaciones. Un segmento notable dentro de este mercado son los PMIC multicanal, que se valoraron en más de $4,5 mil millones de dólares en 2020 y se espera que alcancen aproximadamente $5,3 mil millones de dólares en 2026, con una CAGR de 2,6% durante este período. Estos componentes son esenciales en aplicaciones en las que el tamaño y la eficiencia son fundamentales, como los teléfonos inteligentes y los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Las principales empresas de este segmento, como Apple, Qualcomm, Intel y Samsung S.LSI, atienden sobre todo a fabricantes de teléfonos inteligentes, lo que pone de relieve la solidez y el potencial de crecimiento del sector. Además, los avances tecnológicos están remodelando las capacidades de los comandantes de incidentes (CI) en situaciones de emergencia. Las tecnologías emergentes proporcionan vastos conjuntos de datos y permiten tomar decisiones más informadas, mejorando la eficacia de las operaciones contra incendios y de rescate. Sin embargo, la integración de estos avances tecnológicos debe ser equilibrada para evitar sobrecargar a los CI con demasiadas tareas, lo que podría obstaculizar su capacidad de toma de decisiones críticas. Este enfoque equilibrado es crucial para garantizar que la tecnología sirva de aumento y no de obstáculo a las capacidades de los CI en primera línea de la respuesta a emergencias. La resistencia del mercado de circuitos integrados de potencia, a pesar de los desafíos globales planteados por la COVID-19, pone aún más de relieve su solidez. El mercado registró un crecimiento interanual de casi 1,5% entre 2019 y 2020 debido al aumento de la demanda de los consumidores. Esta resistencia sugiere una base sólida para el crecimiento futuro y la innovación en tecnologías de gestión de energía.