Резюме

Интегральная схема управления питанием (PMIC) 1216AP06 - это специализированное полупроводниковое устройство, предназначенное для управления и регулирования электропитания в электронных системах. PMIC являются важнейшими компонентами в широком спектре приложений, включая смартфоны, ноутбуки, автомобильные системы, промышленное оборудование и решения для возобновляемых источников энергии. Они обеспечивают эффективное энергопотребление, выполняя различные функции, такие как регулирование напряжения, последовательное включение питания, управление батареей и терморегулирование, тем самым продлевая срок службы батареи и повышая производительность и надежность электронных устройств. PMIC широко делятся на линейные и импульсные регуляторы, каждый из которых имеет свои преимущества в зависимости от области применения. Линейные регуляторы, известные своим низким уровнем шума, идеально подходят для чувствительных к шуму сред, в то время как переключающие регуляторы обеспечивают более высокую эффективность за счет использования переключающего элемента для преобразования входного напряжения в требуемое выходное напряжение. Заметные достижения в технологии PMIC включают гистеретические регуляторы, которые обеспечивают эффективное регулирование напряжения без необходимости использования теплоотводов, и такие функции, как ECO, которая оптимизирует энергопотребление путем переключения между высокопроизводительным и маломощным режимами. Модель 1216AP06, в частности, оптимизирована для автономных импульсных источников питания (SMPS) и DC-DC-преобразователей. Она оснащена ШИМ-контроллером с фиксированной частотой в режиме напряжения, импульсным ограничением тока, блокировкой пониженного напряжения и множеством защит, таких как защита от перегрузки и перенапряжения. Эти характеристики делают 1216AP06 подходящим для высокоэффективных источников питания, обеспечивая стабильную и надежную работу в различных электронных приложениях. По мере развития технологий ожидается, что значение PMIC в полупроводниковой промышленности будет расти, что обусловлено растущим спросом на более компактные, мощные и энергоэффективные электронные устройства. На развитие и внедрение PMIC также существенно влияет потребность в улучшенных решениях по управлению питанием в таких секторах, как автомобильная электроника и возобновляемые источники энергии. Несмотря на некоторые колебания в динамике рынка, долгосрочные перспективы PMIC остаются позитивными, чему способствуют продолжающиеся инновации и расширение сфер применения в различных отраслях.

Обзор

Интегральные схемы управления питанием (PMIC) - это специализированные электронные компоненты, предназначенные для управления и регулирования электропитания в широком спектре электронных устройств.

. Они играют важнейшую роль в обеспечении эффективного потребления энергии, выполняя различные функции, такие как регулирование напряжения, последовательное включение питания, управление батареей и терморегулирование. Микросхемы PMIC играют ключевую роль в современной электронике, позволяя таким устройствам, как смартфоны, ноутбуки, носимые устройства и устройства IoT, достигать оптимальной производительности и продлевать срок службы батарей. Эволюция PMICs была обусловлена потребностью в улучшенном отслеживании и использовании ресурсов, особенно во время масштабных инцидентов. Изначально для управления этими процессами использовались базовые инструменты, такие как доски с сухим карандашом и ручка с бумагой, которые были функциональны, но не подходили для более масштабных чрезвычайных ситуаций. По мере развития технологий были разработаны более сложные микросхемы PMIC для удовлетворения растущих требований к эффективности и надежности управления питанием. PMIC можно разделить на линейные регуляторы и импульсные регуляторы. Линейные регуляторы, такие как регуляторы с низким падением напряжения (LDO), обеспечивают стабильное выходное напряжение за счет рассеивания избыточной мощности в виде тепла и известны своим низким уровнем шума, что делает их подходящими для чувствительных к шуму приложений. С другой стороны, импульсные регуляторы используют переключающий элемент для более эффективного преобразования входного напряжения в требуемое выходное напряжение, обеспечивая более высокую эффективность, но имея большую сложность по сравнению с линейными регуляторами. Одним из наиболее заметных типов импульсных регуляторов является гистеретический регулятор, в котором используется компаратор с гистерезисом на входе для поддержания выходного напряжения в определенном диапазоне. Такой подход не только обеспечивает эффективное регулирование напряжения, но и распределяет внутреннюю рассеиваемую мощность между несколькими силовыми устройствами, что потенциально устраняет необходимость в теплоотводе. Еще одна усовершенствованная функция, встречающаяся в некоторых PMIC, - это функция ECO, которая позволяет устройству переключаться между высокопроизводительным и маломощным режимами для оптимизации энергопотребления в зависимости от требований пользователей. PMIC являются неотъемлемой частью функциональности и надежности электронных систем, поскольку они защищают компоненты от повреждений из-за перепадов напряжения. Такие методы, как маргинализация источника питания, которая предполагает проверку работоспособности системы при заданных верхнем и нижнем пределах напряжения питания, еще больше повышают надежность и долговечность электронных устройств. Поскольку потребительский спрос на более компактные, мощные и энергоэффективные устройства продолжает расти, значение и возможности PMIC будут расширяться, укрепляя их роль в качестве незаменимых компонентов в полупроводниковой промышленности.

Основные характеристики

ИС управления питанием (PMIC) являются важнейшими компонентами современных электронных систем, обеспечивая целый ряд функциональных возможностей для эффективной и надежной работы различных устройств.

Последовательность включения

В системах с несколькими источниками питания микросхемы PMIC с функцией последовательного переключения питания обеспечивают включение и выключение напряжения каждого источника питания в правильной последовательности. Эта функция использует внутренние или внешние МОП-транзисторы для переключения источников питания предсказуемым и безопасным образом, предотвращая возможные повреждения и обеспечивая стабильность системы.

.

Многочисленные выходные каналы

Микросхемы PMIC обычно имеют множество выходных каналов с различными напряжениями и токами, что позволяет обеспечить питанием множество компонентов в системе. Такая универсальность позволяет одной микросхеме PMIC эффективно управлять потребностями в питании различных элементов устройства.

.

Программируемость

Значительное число PMIC обладают программируемостью, что позволяет пользователям адаптировать параметры ИС к конкретным приложениям. Эта особенность повышает универсальность PMIC, позволяя настраивать их в соответствии с уникальными потребностями различных электронных систем в управлении питанием

.

Повышение эффективности

Для повышения общей эффективности в PMIC интегрируются такие механизмы, как модуляция напряжения, динамическое масштабирование напряжения по частоте (DVFS) и режимы энергосбережения. Эти методы помогают оптимизировать энергопотребление и продлить срок службы батарей в портативных устройствах

.

Интерфейсы связи

Некоторые PMIC оснащены интерфейсами связи, такими как I2C или SPI, позволяющими пользователям настраивать и контролировать работу ИС. Это позволяет улучшить контроль и интеграцию в сложные электронные системы, облегчая настройку и диагностику в реальном времени

.

Стабильное выходное напряжение

Регуляторы в PMIC поддерживают стабильное выходное напряжение независимо от колебаний входного сигнала, обеспечивая стабильное питание чувствительных компонентов. Такая стабильность крайне важна для надежной работы процессоров и других критически важных элементов электронных устройств

.

Регуляторы с низким уровнем разрядки (LDO)

LDO-регуляторы в PMIC обеспечивают небольшую разницу между входным и выходным напряжением, что позволяет получить строго регулируемые выходные сигналы. Они обеспечивают быстрый переходный отклик для работы с динамическими нагрузками, поддерживая стабильность выходного напряжения в изменяющихся условиях, таких как изменения входного напряжения, тока нагрузки на выходе и температуры.

.

Технические характеристики

ИС управления питанием 1216AP06 представляет собой ШИМ-контроллер с фиксированной частотой напряжения, оптимизированный для автономных SMPS (импульсных источников питания) и DC-DC-преобразователей, требующих минимального количества внешних компонентов.

. Эта ИС включает в себя обрезной генератор для точного управления рабочим циклом, опорное устройство с температурной компенсацией, управление включением/выключением, усилитель ошибки с высоким коэффициентом усиления, компаратор для измерения тока и тотемно-полюсный выход с высоким током. Среди его особенностей можно отметить импульсное ограничение тока, блокировку при понижении напряжения (UVLO), типичный рабочий ток 7 мА, плавный пуск, управление включением/выключением, защиту от перегрузки (OLP), защиту от перегрузки по току (OCP) и защиту от перенапряжения (OVP). Кроме того, в нем реализовано управление включением/выключением и схема плавного пуска, что при использовании в сочетании с комплементарными силовыми МОП-транзисторами и высокоэффективными ИС с коэффициентом мощности позволяет реализовать конструкции SMPS, обеспечивающие высокую эффективность и соответствующие стандартам по гармоническому излучению. Микросхема 1216AP06 работает по архитектуре с постоянной частотой и распределенным спектром, обеспечивая очень низкий уровень шума на выходе и входе. Эта архитектура использует случайные частоты переключения между 1 МГц и 1,6 МГц, которые устанавливают скорость зарядки и разрядки летучих конденсаторов, что позволяет достичь чрезвычайно низкого уровня выходного шума и значительно снизить входной шум по сравнению с обычными зарядовыми насосами. ИС включает два коммутируемых конденсаторных зарядовых насоса для понижения напряжения VIN до двух регулируемых выходных напряжений, работающих на 180° вне фазы для уменьшения пульсаций на входе. Регулирование достигается путем измерения каждого выходного напряжения через внешний резисторный делитель и модуляции выходного тока зарядового насоса на основе сигнала ошибки. Эта сложная конструкция обеспечивает высокую эффективность и надежную работу в различных приложениях, включая зарядные устройства и телевизоры, особенно когда уставка тока падает ниже определенного значения, что запускает режим пропущенного цикла для повышения эффективности.

Дизайн и архитектура

Проектирование интегральных схем управления питанием (PMIC) предполагает тщательный учет нескольких факторов для обеспечения эффективности и надежности. Фундаментальные структурные блоки PMIC обычно включают в себя стабилизатор напряжения, преобразователь мощности и зарядное устройство, которые в совокупности управляют и регулируют мощность в электронных устройствах.

. Каждый из этих компонентов играет ключевую роль в поддержании стабильности напряжения, управлении током и контроле работы батареи.

Процесс разработки PMIC

Процесс проектирования PMIC объединяет множество строительных блоков, необходимых для эффективного управления питанием. Проектировщики должны учитывать различные критические параметры, такие как энергоэффективность, терморегулирование и схемы защиты, чтобы создать PMIC, отвечающий стандартам производительности и надежности.

. Например, компоновка импульсного источника питания - распространенного элемента PMIC - должна быть тщательно продумана, чтобы избежать нестабильности и электромагнитных помех (EMI). Это предполагает использование широких и коротких трасс для основного пути тока и заземления питания, а также размещение таких компонентов, как входные и выходные конденсаторы и индукторы, как можно ближе к ИС.

Ключевые компоненты

Регуляторы напряжения

Стабилизаторы напряжения играют важнейшую роль в обеспечении стабильности напряжения на различных узлах устройства. Они поддерживают постоянное выходное напряжение независимо от колебаний входного напряжения или условий нагрузки

. Эта стабильность жизненно важна для правильного функционирования всех электронных компонентов устройства.

Ограничители тока

Ограничители тока предотвращают чрезмерное протекание электрического тока, защищая компоненты от потенциального повреждения в результате перегрузки по току. Они играют важную роль в обеспечении безопасности и долговечности устройства

.

Логика управления

Логика управления в PMIC контролирует последовательность подачи питания, обнаруживает аномалии и управляет другими важными функциями. Этот компонент отвечает за интеллектуальную работу PMIC, обеспечивая бесперебойное выполнение всех задач, связанных с питанием.

.

Схема управления аккумулятором

В устройствах, питающихся от батарей, PMIC интегрируют специальные схемы для зарядки и мониторинга батарей. Это обеспечивает эффективное использование и долговечность батареи за счет управления циклами заряда и предотвращения перезарядки или глубокого разряда.

.

Соображения по расположению

Физическая компоновка PMIC так же важна, как и ее архитектурный дизайн. Например, в приложениях с высоким пиковым током и высокой частотой коммутации компоновка должна обеспечивать минимальное сопротивление и индуктивность в основных токовых путях для поддержания стабильности и минимизации электромагнитных помех.

. Это требует стратегического размещения компонентов и тщательного разделения трасс управления и силового заземления для оптимизации производительности.

Производительность

В сфере крупносерийных производственных испытаний точность зачастую менее важна, чем экономическая эффективность, которая определяется производительностью и расходами на тест-систему. Эффективное терморегулирование играет важную роль в оптимизации производительности и оправдании более высоких затрат на систему, особенно когда скорость нарастания температуры в системе может значительно повысить производительность

. Например, система терморегулирования со скоростью нарастания 5°C/с или выше может заметно увеличить производительность по сравнению с системами с более медленной скоростью нарастания, что делает более высокие первоначальные инвестиции оправданными для многих крупносерийных приложений. Различные методы терморегулирования могут быть оценены с точки зрения их эффективности. Комбинированный термоэлектрический охладитель (TEC) и система жидкостного охлаждения выделяются благодаря быстрому отклику, точности и стабильности. Этот гибридный подход снижает низкую эффективность одного только TEC за счет преимуществ жидкостного охлаждения, предлагая универсальное решение, отвечающее требованиям широкого спектра тестовых приложений. Альтернативный метод предполагает использование системы охлаждения, которая обеспечивает превосходный отклик, точность и стабильность охлаждения. Однако эти системы часто требуют больших затрат, имеют большие размеры и экологически сложны из-за фреона, используемого в процессе охлаждения. Холодильные системы, как правило, ограничены возможностями охлаждения и требуют наличия вторичного нагревательного контура для комплексного управления тепловым режимом. Выбор материала также является значительным фактором, влияющим на производительность радиаторов. Наиболее распространенными материалами являются алюминий и медь. Легкий вес и низкая стоимость алюминия делают его идеальным для конвективного охлаждения, в то время как высокая проводимость меди и низкое сопротивление растеканию позволяют ей более эффективно справляться с большими тепловыми нагрузками, хотя и с большей стоимостью и весом. Моделирование высокой мощности, определение температурных характеристик и тестирование крупносерийного производства предъявляют особые требования к системам терморегулирования. Для моделирования высокой мощности на этапе разработки критически важны точность и стабильность во всем диапазоне температур, поскольку эти данные определяют рабочие характеристики устройства. Интегральные стабилизаторы напряжения (ИС) EP7037C и более новая серия EP71xxx компании Empower Semiconductor являются примером достижений в области ИС управления питанием. Эти продукты предлагают несколько выходов регулируемого напряжения, что повышает производительность и эффективность устройства. Empower утверждает, что их технология IVR позволяет уменьшить размер в 10 раз и ускорить работу в 1000 раз, что означает значительное улучшение по сравнению с традиционными стабилизаторами напряжения.

Приложения

ИС управления питанием 1216AP06 широко используется в блоках кузовной электроники автомобилей, где интеллектуальные силовые переключатели управляют различными нагрузками, такими как лампы, светодиоды, соленоиды и двигатели.

. Эти интеллектуальные переключатели обладают значительными преимуществами по сравнению с механическими реле, включая снижение механического шума, меньший размер модуля и расширенную функциональность. ИС особенно хорошо удовлетворяют жестким требованиям 24-вольтовых систем, а также 12-вольтовых систем, благодаря использованию многолетних достижений в технологии твердотельных переключателей. Эти достижения позволили создать недорогие устройства, которые отличаются эффективностью, безопасностью, гибкостью, надежностью, прочностью и отказоустойчивостью. Одной из ключевых особенностей 1216AP06 является 3-проводной последовательный интерфейс, совместимый с I2C, который полностью программно конфигурируется и программируется. Этот интерфейс обеспечивает мгновенное считывание тока и напряжения порта, что повышает его полезность в динамических системах. Кроме того, микросхема оснащена такими функциями, как блокировка пониженного напряжения на входе (UVLO), блокировка повышенного напряжения на входе (OVLO), защита от перегрева и ограничение скорости нарастания выходного напряжения при запуске, что делает ее очень надежной в различных условиях эксплуатации. Микросхема 1216AP06 работает в четырех различных режимах для удовлетворения различных системных требований. Эти режимы включают в себя автоматический режим, который позволяет устройству функционировать автоматически с настройками по умолчанию без вмешательства программного обеспечения; полуавтоматический режим, который обнаруживает и классифицирует подключенные устройства, но требует программных инструкций для подачи питания на порт; ручной режим, который обеспечивает полное программное управление и идеально подходит для диагностики системы; и режим выключения, который безопасно завершает все действия и отключает питание устройства.

Сравнение с другими ИС

Интегральные схемы управления питанием (PMIC) отличаются от других ИС тем, что включают в себя несколько функций в одной микросхеме, что позволяет оптимизировать пространство и экономить средства в электронных системах

. В отличие от однофункциональных ИС, таких как линейные регуляторы, DC/DC-преобразователи и ИС сброса, которые служат для конкретных целей, PMIC могут выполнять различные задачи, связанные с питанием, включая контроль напряжения и защиту от пониженного напряжения, тем самым повышая эффективность преобразования, тепловыделение и уменьшая общий размер решения. Например, типичный PMIC может интегрировать управление питанием с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для зарядки батареи и регулирования напряжения, что позволяет одновременно заряжать батарею и питать системную нагрузку от нерегулируемого сетевого адаптера переменного тока. Такая интеграция снижает потребность в многочисленных дискретных компонентах, что позволяет сэкономить место на печатной плате и снизить стоимость по сравнению с решениями с двумя контроллерами. Кроме того, PMIC часто включают в себя расширенные функции, такие как токовая топология flyback, обеспечивающая высокую эффективность и отличную переходную характеристику. Дополнительные режимы Burst Mode и power-down дополнительно повышают плотность мощности, эффективность и пульсации на выходе, позволяя настраивать эти параметры под конкретные приложения. Кроме того, ИС драйверов затворов, которые являются подмножеством PMIC, предназначены для эффективного управления силовыми МОП-транзисторами на высоких частотах переключения. Эти драйверы используют логические уровни от ИС ШИМ и обеспечивают одностороннее или двойное управление синхронным выпрямителем, что гарантирует эффективную работу и снижение рассеиваемой мощности. Интеграция таких функций, как интерфейсы SPI, в ИС драйверов затворов упрощает маршрутизацию, минимизирует нагрузку на MCU и экономит площадь печатной платы, что еще больше снижает стоимость системы. По сравнению с этим ИС управления тепловым режимом требуют дополнительных затрат, например, интеграции с эффективными теплоотводами, такими как системы жидкостного охлаждения, чтобы преодолеть низкую эффективность термоэлектрических охладителей (TEC). Такие системы, несмотря на высокую точность и стабильность, обычно крупнее и дороже, чем PMIC, и имеют особые экологические проблемы.

Отраслевые стандарты и соответствие требованиям

Меры по контролю качества очень важны при производстве ИМС PMIC, чтобы гарантировать, что ИМС управления питанием (PMIC) производятся в соответствии с высокими стандартами. Эти меры включают в себя строгие процессы тестирования и проверки, предназначенные для подтверждения соответствия PMIC требуемым спецификациям

. Процесс тестирования включает в себя функциональные, надежные и экологические испытания, обеспечивающие правильную работу PMIC в различных условиях эксплуатации. Процесс проверки включает в себя визуальный осмотр, электрические испытания и тестирование на уровне кристалла для выявления любых дефектов или неисправностей в PMIC. Решения по валидации играют важнейшую роль на этапах разработки и внедрения PMIC. Эти решения помогают выявить недостатки конструкции и производственные дефекты на ранних этапах процесса разработки, гарантируя соответствие PMIC необходимым спецификациям по надежности и производительности. Устранение проблем на этапе валидации значительно экономичнее, чем решение проблем после начала производства, что снижает риск дорогостоящих отзывов и переделок. Моделируя реальные условия эксплуатации, решения по валидации позволяют инженерам точно настроить конструкцию PMIC для достижения оптимальных характеристик. Кроме того, производители PMIC придерживаются различных отраслевых стандартов, чтобы обеспечить безопасность и эффективность своей продукции. Например, стандарт ISO 26262 касается безопасности электрических и электронных систем в автомобильных приложениях, обеспечения правильной работы автомобильных систем ситуационной осведомленности и решения проблем кибербезопасности автомобилей. Эти стандарты критически важны для отраслей, требующих высокой надежности и безопасности, таких как автомобильная и промышленная промышленность. Соблюдение этих строгих мер контроля качества и отраслевых стандартов гарантирует, что PMIC не только соответствуют, но и зачастую превосходят ожидания различных целевых рынков, включая интеллектуальные счетчики, мобильные телефоны, телевизоры, системы безопасности, компьютерную периферию, медицинское оборудование и промышленные устройства управления. Такое соблюдение стандартов необходимо для поддержания производительности и надежности PMIC в широком спектре продуктов потребительской и промышленной электроники.

История и развитие

Современные интегральные схемы управления питанием (PMIC) значительно эволюционировали, чтобы удовлетворить растущие требования к эффективному и надежному управлению питанием в электронных устройствах. Истоки PMIC восходят к попыткам решить проблемы электропитания и управления в сложных системах. Изначально PMIC были разработаны для обеспечения необходимого преобразования и регулирования мощности от внешнего источника или батареи до требуемого напряжения питания для различного оборудования.

. В последние годы технологии PMIC развиваются семимильными шагами. Этот прогресс обусловлен необходимостью повышения энергоэффективности, особенно в таких отраслях, как автомобильная электроника, где PMIC помогают управлять и регулировать мощность автомобильных аккумуляторов и систем зарядки. Эти PMIC оптимизируют энергоэффективность, уменьшают углеродный след и повышают общую производительность, предлагая мониторинг, управление и защиту батарей в режиме реального времени. Кроме того, PMIC стали играть важную роль в информационно-развлекательных системах, обеспечивая эффективное управление энергопотреблением и улучшая впечатления пользователей благодаря мониторингу в реальном времени и защите системы. Значительный скачок в развитии PMIC произошел с переходом к более сложным производственным процессам. Изначально большинство PMIC производилось с использованием 8-дюймового 0,18-0,11-микронного техпроцесса. Однако на фоне нехватки микросхем PMIC многие компании начали рассматривать возможность перехода на 12-дюймовые PMIC. Этот переход был вызван необходимостью расширить производство и уменьшить дефицит поставок. Некоторые производители перевели производственные линии на 300-миллиметровые (12-дюймовые) подложки.

Использование в различных отраслях промышленности

ИС управления питанием (PMIC) играют важнейшую роль в различных отраслях, эффективно управляя и распределяя электроэнергию в электронных устройствах и системах. Их универсальное применение распространяется на множество отраслей, включая бытовую электронику, автомобилестроение, промышленное оборудование и возобновляемые источники энергии.

Бытовая электроника

В бытовой электронике микросхемы PMIC незаменимы для таких устройств, как смартфоны, ноутбуки и гаджеты IoT. Они оптимизируют энергопотребление, продлевают срок службы батарей и обеспечивают надежную работу

. Смартфоны, например, в значительной степени полагаются на PMIC для управления питанием многочисленных компонентов, причем для каждого устройства требуется 1-2 микросхемы управления питанием, а для телефонов 5G - до 10 микросхем. Это обеспечивает энергоэффективную работу и повышает удобство использования.

Автомобильный

В автомобильной промышленности PMIC используются для регулирования питания различных электронных компонентов, включая информационно-развлекательные системы и системы безопасности.

. Такие компании, как Yachuang Electronics, разработали PMIC автомобильного класса, которые отвечают строгим нормативным сертификатам, таким как AEC-Q100, что позволяет интегрировать их в автомобили таких известных производителей, как Hyundai и Chrysler. Эта интеграция имеет решающее значение для развития электрических и гибридных автомобилей, где эффективное управление питанием имеет большое значение.

Промышленное оборудование

В промышленных условиях PMIC обеспечивают надежное распределение энергии между механизмами и системами управления, способствуя стабильной работе.

. Это включает в себя применение в таких секторах, как промышленное оборудование управления, где PMIC способствуют энергоэффективному функционированию сложных систем. Такие компании, как Shanghai Belling и BPS, занимают передовые позиции, предлагая решения PMIC для полупроводниковых приборов промышленного управления и микросхем управления двигателями, соответственно.

Возобновляемая энергия

PMIC также являются неотъемлемой частью проектов в области возобновляемой энергетики, где они управляют преобразованием и распределением энергии в таких системах, как фотоэлектрические инверторы и ветряные турбины.

. Эти ИС позволяют эффективно использовать возобновляемые источники энергии, поддерживая переход к устойчивым источникам энергии. Таким образом, прогресс в технологии PMIC необходим для разработки и масштабирования решений в области возобновляемых источников энергии.

Медицинское оборудование

Высокотехнологичное и портативное медицинское оборудование значительно выигрывает от использования PMIC, которые обеспечивают надежную и эффективную работу этих устройств

. Точное управление питанием, обеспечиваемое микросхемами PMIC, имеет решающее значение для производительности медицинских инструментов, особенно в сценариях, где время работы от батареи и минимальное тепловыделение имеют первостепенное значение.

Принятие рынка

Рынок ИС управления питанием (PMIC) в последние годы демонстрирует значительную устойчивость и рост. Объем мирового рынка PMIC достиг примерно 146,942 млрд юаней в 2021 году и, по прогнозам, продолжит расти, потенциально достигнув 201,031 млрд юаней к 2027 году.

. Ожидается, что к 2026 году объем рынка силовых ИС в целом превысит $25,5 млрд. долларов США и будет расти с совокупным годовым темпом роста (CAGR) 3% с 2020 по 2026 год. Однако этот рост не будет равномерным во всех сегментах рынка силовых ИС. Например, многоканальные PMIC занимали 21% рынка в 2020 году и, по прогнозам, будут расти с темпом 2,6%, достигнув примерно $5,3 миллиарда долларов США к 2026 году. Китай стал доминирующим игроком на рынке PMIC, его объем рынка достигнет 36,736 млрд юаней в 2021 году, что составит около 23% от мирового рынка. Исторически сложилось так, что тайваньские производители, такие как Richtek, GMT и Novatek, а также европейские и американские компании, такие как Texas Instruments, занимали основную долю рынка PMIC в Китае. Однако эта динамика постепенно меняется по мере того, как материковые китайские компании наращивают свое влияние и возможности. Несколько ключевых приобретений и слияний также сформировали рыночный ландшафт. В частности, в 2020 году компания Analog Devices (ADI) приобрела Maxim Integrated за US$20,9 млрд, в результате чего образовалась объединенная компания с рыночной стоимостью более US$68 млрд. Эти консолидации отражают конкурентный характер и стратегическую важность ИС управления питанием в полупроводниковой промышленности. Автомобильный сектор - еще один значительный фактор, способствующий внедрению PMIC. С появлением электромобилей (EV) спрос на микросхемы управления питанием автомобильного класса резко возрос. По данным STMicroelectronics, количество микросхем управления питанием, необходимых для нового энергетического автомобиля, почти на 20% больше, чем для традиционных автомобилей, и составляет около 50 штук на один автомобиль. Такие компании, как Yachuang Electronics, воспользовались этой тенденцией и разработали микросхемы PMIC, которые были установлены в автомобили таких крупных автопроизводителей, как Hyundai и Chrysler. Несмотря на общую положительную динамику, рынок PMIC испытывает некоторые колебания. Например, в четвертом квартале 2022 года наблюдалось снижение цен на PMIC из-за сокращения спроса на потребительскую электронику и увеличения складских запасов, при этом цены упали примерно на 4-9%. Тем не менее, долгосрочные перспективы остаются позитивными, что обусловлено растущими потребностями автомобильной промышленности и других развивающихся секторов.

Перспективы на будущее

Будущие перспективы интегральных схем управления питанием (PMIC), включая модель 1216AP06, в значительной степени зависят от текущего технологического прогресса и рыночных тенденций. По прогнозам, к 2026 году общий объем рынка интегральных схем управления питанием превысит US$25,5 млрд, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 3% с 2020 по 2026 год.

. Такая траектория роста подчеркивает растущий спрос на решения по управлению питанием в различных приложениях. Заметным сегментом этого рынка являются многоканальные PMIC, стоимость которых в 2020 году составила более US$4,5 млрд, а к 2026 году, как ожидается, достигнет примерно US$5,3 млрд, при этом темпы роста за этот период составят 2,6%. Эти компоненты необходимы в приложениях, где размер и эффективность имеют решающее значение, например, в смартфонах и современных системах помощи водителю (ADAS). Ведущие компании в этом сегменте, включая Apple, Qualcomm, Intel и Samsung S.LSI, обслуживают в основном производителей смартфонов, что подчеркивает устойчивость и потенциал роста этого сектора. Кроме того, развитие технологий меняет возможности командиров инцидентов (IC) в сценариях чрезвычайных ситуаций. Новые технологии предоставляют обширные массивы данных и позволяют принимать более обоснованные решения, повышая эффективность пожарно-спасательных операций. Однако интеграция этих технологических достижений должна быть сбалансированной, чтобы не перегружать командиров слишком большим количеством задач, что может помешать им принимать важные решения. Такой сбалансированный подход крайне важен для того, чтобы технологии служили дополнением, а не помехой возможностям ИС на переднем крае реагирования на чрезвычайные ситуации. Устойчивость рынка силовых ИС, несмотря на глобальные проблемы, вызванные COVID-19, еще раз подчеркивает его надежный характер. В период с 2019 по 2020 год рынок будет расти в годовом исчислении почти на 1,5% благодаря повышенному потребительскому спросу. Такая устойчивость свидетельствует о наличии прочной основы для будущего роста и инноваций в области технологий управления питанием.