Підсумок

Інтегральна мікросхема керування живленням (PMIC) 1216AP06 - це спеціалізований напівпровідниковий пристрій, призначений для керування та регулювання електроживленням в електронних системах. PMIC є важливими компонентами в широкому спектрі застосувань, включаючи смартфони, ноутбуки, автомобільні системи, промислове обладнання та рішення для відновлюваної енергетики. Вони забезпечують ефективне енергоспоживання, виконуючи різні функції, такі як регулювання напруги, послідовність живлення, керування акумулятором і терморегуляція, що подовжує термін служби акумулятора та підвищує продуктивність і надійність електронних пристроїв. PMIC поділяються на лінійні регулятори та імпульсні регулятори, кожен з яких має свої переваги залежно від сфери застосування. Лінійні стабілізатори, відомі своїм низьким рівнем шуму, ідеально підходять для чутливих до шуму середовищ, в той час як імпульсні стабілізатори забезпечують більш високу ефективність завдяки використанню перемикаючого елемента для перетворення вхідної напруги в потрібну вихідну напругу. Помітні досягнення в технології PMIC включають гістерезисні регулятори, які забезпечують ефективне регулювання напруги без використання тепловідводів, і такі функції, як функція ECO, яка оптимізує споживання енергії шляхом перемикання між високопродуктивними і низькоенергетичними режимами. Модель 1216AP06, зокрема, оптимізована для автономних імпульсних джерел живлення (SMPS) і DC-DC перетворювачів. Він оснащений ШІМ-контролером напруги з фіксованою частотою, імпульсним обмеженням струму, блокуванням при зниженні напруги і безліччю захистів, таких як захист від перевантаження і перенапруги. Ці функції роблять 1216AP06 придатним для високоефективних джерел живлення, забезпечуючи стабільну і надійну роботу в різних електронних пристроях. Очікується, що з розвитком технологій важливість PMIC в напівпровідниковій промисловості зростатиме, оскільки зростає попит на менші, потужніші та енергоефективніші електронні пристрої. На розвиток і впровадження ПВОК також суттєво впливає потреба в удосконалених рішеннях з управління енергоспоживанням у таких секторах, як автомобільна електроніка та відновлювана енергетика. Незважаючи на деякі коливання ринкової динаміки, довгострокові перспективи ПВОК залишаються позитивними, що підкріплюється постійними інноваціями та розширенням сфер застосування в різних галузях промисловості.

Огляд

Інтегральні схеми керування живленням (PMIC) - це спеціалізовані електронні компоненти, призначені для керування та регулювання електроживленням у широкому спектрі електронних пристроїв.

. Вони відіграють важливу роль у забезпеченні ефективного споживання енергії, виконуючи різні функції, такі як регулювання напруги, послідовність живлення, керування акумулятором та терморегуляція. PMIC відіграють ключову роль у сучасній електроніці, дозволяючи таким пристроям, як смартфони, ноутбуки, носимі пристрої та пристрої Інтернету речей, досягати оптимальної продуктивності, одночасно продовжуючи термін служби батареї. Еволюція PMIC була зумовлена необхідністю покращення відстеження та використання ресурсів, особливо під час великомасштабних інцидентів. Спочатку ці процеси управлялися за допомогою базових інструментів, таких як дошки для сухого стирання і ручок і паперу, які були функціональними, але не масштабованими для більш значних надзвичайних ситуацій. З розвитком технологій були розроблені більш досконалі PMIC, щоб задовольнити зростаючі вимоги до ефективності і надійності в управлінні електропостачанням. ПЗРК можна умовно поділити на лінійні регулятори та перемикаючі регулятори. Лінійні стабілізатори, такі як стабілізатори з низьким падінням напруги (LDO), забезпечують стабільну вихідну напругу, розсіюючи надлишкову потужність у вигляді тепла, і відомі своїм низьким рівнем шуму, що робить їх придатними для чутливих до шуму застосувань. З іншого боку, в імпульсних стабілізаторах використовується перемикаючий елемент для більш ефективного перетворення вхідної напруги в потрібну вихідну напругу, що забезпечує вищу ефективність, але має більшу складність порівняно з лінійними стабілізаторами. Одним з відомих типів імпульсних регуляторів є гістерезисний регулятор, який використовує компаратор з вхідним гістерезисом для підтримання вихідної напруги в певному діапазоні. Такий підхід не тільки забезпечує ефективне регулювання напруги, але й розподіляє внутрішню потужність розсіювання між декількома пристроями живлення, що потенційно усуває потребу в тепловідводі. Ще однією вдосконаленою функцією деяких PMIC є функція ECO, яка дозволяє пристрою перемикатися між високопродуктивним і низькоенергетичним режимами для оптимізації енергоспоживання відповідно до вимог використання. PMIC є невід'ємною частиною функціональності та надійності електронних систем, оскільки вони захищають компоненти від пошкоджень через коливання напруги. Такі методи, як маржинальне живлення, що передбачає тестування функціональності системи при заданих верхніх і нижніх межах напруги живлення, ще більше підвищують надійність і довговічність електронних пристроїв. Оскільки споживчий попит на менші, потужніші та енергоефективніші пристрої продовжує зростати, очікується, що значення і можливості PMIC розширюватимуться, зміцнюючи їхню роль як незамінних компонентів у напівпровідниковій промисловості.

Ключові особливості

ІС керування живленням (PMIC) є важливими компонентами в сучасних електронних системах, що надають широкий спектр функцій для забезпечення ефективної та надійної роботи різних пристроїв.

Секвенування потужності

У системах з декількома джерелами живлення PMIC з функцією секвенування живлення гарантують, що напруга на кожному джерелі живлення вмикається і вимикається в правильній послідовності. Ця функція використовує внутрішні або зовнішні MOSFET для передбачуваного і безпечного перемикання джерел живлення, запобігаючи потенційним пошкодженням і забезпечуючи стабільність системи.

.

Кілька вихідних каналів

PMIC зазвичай охоплюють численні вихідні канали з різною напругою та струмом, що полегшує забезпечення живленням декількох компонентів системи. Така універсальність дозволяє одному PMIC ефективно керувати вимогами до живлення різних елементів пристрою

.

Програмованість

Значна кількість PMIC можуть похвалитися можливістю програмування, пропонуючи користувачам можливість адаптувати параметри ІС до конкретних застосувань. Ця функція підвищує універсальність PMIC, дозволяючи налаштовувати їх відповідно до унікальних потреб в управлінні живленням різних електронних систем.

.

Підвищення ефективності

Щоб підвищити загальну ефективність, PMIC інтегрують такі механізми, як модуляція напруги, динамічне масштабування напруги-частоти (DVFS) та режими енергозбереження. Ці технології допомагають оптимізувати енергоспоживання та подовжити час автономної роботи портативних пристроїв

.

Комунікаційні інтерфейси

Деякі PMIC мають комунікаційні інтерфейси, такі як I2C або SPI, що дозволяють користувачам налаштовувати і контролювати роботу мікросхеми. Це забезпечує кращий контроль та інтеграцію в складні електронні системи, полегшуючи коригування та діагностику в режимі реального часу.

.

Стабільна вихідна напруга

Регулятори в PMIC підтримують стабільну вихідну напругу незалежно від коливань вхідної напруги, гарантуючи, що чутливі компоненти отримують стабільне електроживлення. Ця стабільність має вирішальне значення для надійної роботи процесорів та інших критично важливих елементів електронних пристроїв.

.

Регулятори з низьким відсівом (LDO)

LDO-регулятори в складі PMIC забезпечують невелику різницю між вхідною та вихідною напругою, що дозволяє жорстко регулювати вихідну напругу. Вони забезпечують швидку перехідну характеристику для керування динамічними навантаженнями, підтримуючи стабільність вихідної напруги за різних умов, таких як зміна вхідної напруги, струму вихідного навантаження та температури.

.

Технічні характеристики

ІС управління живленням 1216AP06 оснащена ШІМ-контролером з фіксованою частотою і режимом напруги, оптимізованим для автономних SMPS (імпульсних джерел живлення) і DC-DC перетворювачів, що вимагають мінімальної кількості зовнішніх компонентів.

. Ця мікросхема містить обрізаний генератор для точного керування робочим циклом, термокомпенсований опорний сигнал, керування ввімкненням/вимкненням, підсилювач похибки з високим коефіцієнтом підсилення, компаратор для вимірювання струму та високострумовий тотемно-полюсний вихід. Серед його особливостей - імпульсне обмеження струму, блокування при зниженні напруги (UVLO), типовий робочий струм 7 мА, плавний пуск, керування ввімкненням/вимкненням, захист від перевантаження (OLP), захист від перевантаження по струму (OCP) і захист від перенапруги (OVP). Крім того, він має схему керування увімкненням/вимкненням і плавного пуску, що в поєднанні з додатковими силовими МОП-транзисторами і високоефективними ІМС з коефіцієнтом потужності дає змогу реалізовувати конструкції SMPS, які забезпечують високу ефективність і відповідають відповідним стандартам щодо емісії гармонік. 1216AP06 працює з архітектурою розширеного спектру з постійною частотою, забезпечуючи дуже низький рівень шуму на виході та вході. Ця архітектура використовує випадкові частоти перемикання між 1 МГц і 1,6 МГц, які задають швидкість заряду і розряду конденсаторів, що літають, досягаючи надзвичайно низького вихідного шуму і значно зменшеного вхідного шуму в порівнянні зі звичайними зарядними насосами. Мікросхема містить два комутовані конденсаторні зарядні насоси, які знижують вихідну напругу VIN до двох регульованих вихідних напруг, що працюють на 180° в протифазі для зменшення пульсацій на вході. Регулювання досягається шляхом вимірювання кожної вихідної напруги через зовнішній резисторний дільник і модуляції вихідного струму зарядного насоса на основі сигналу помилки. Ця складна конструкція забезпечує високу ефективність і надійну роботу в різних застосуваннях, включаючи зарядні пристрої для акумуляторів і телевізори, особливо коли задане значення струму падає нижче певного значення, запускаючи режим пропуску циклу для підвищення ефективності.

Дизайн та архітектура

Проектування інтегральних схем керування живленням (PMIC) передбачає ретельне врахування декількох факторів для забезпечення ефективності та надійності. Фундаментальні будівельні блоки PMIC зазвичай включають стабілізатор напруги, силовий перетворювач і зарядний пристрій, які спільно керують і регулюють живленням електронних пристроїв.

. Кожен з цих компонентів відіграє ключову роль у підтримці стабільності напруги, управлінні струмом і контролі функцій акумулятора.

Процес проектування PMIC

Процес проектування PMIC об'єднує декілька складових частин, необхідних для ефективного управління енергоспоживанням. Проектувальники повинні враховувати різні критичні параметри, такі як енергоефективність, терморегулювання та схеми захисту, щоб створити PMIC, який відповідає стандартам продуктивності та надійності.

. Наприклад, макет імпульсного джерела живлення, звичайного елемента PMIC, повинен бути ретельно розроблений, щоб уникнути нестабільності та електромагнітних завад (ЕМІ). Це передбачає використання широких і коротких доріжок для основного шляху струму і доріжок заземлення живлення, а також розміщення таких компонентів, як вхідні і вихідні конденсатори і котушки індуктивності, якомога ближче до мікросхеми.

Ключові компоненти

Стабілізатори напруги

Стабілізатори напруги мають вирішальне значення для забезпечення стабільності напруги на різних вузлах пристрою. Вони підтримують постійну вихідну напругу незалежно від коливань вхідної напруги або умов навантаження.

. Ця стабільність життєво важлива для належного функціонування всіх електронних компонентів пристрою.

Обмежувачі струму

Обмежувачі струму запобігають надмірному протіканню електричного струму, захищаючи компоненти від потенційного пошкодження через перевантаження по струму. Вони відіграють життєво важливу роль у безпеці та довговічності пристрою

.

Логіка керування

Логіка управління в PMIC контролює послідовність живлення, виявляє аномалії та керує іншими важливими функціями. Цей компонент відповідає за інтелектуальну роботу PMIC, гарантуючи, що всі завдання, пов'язані з живленням, виконуються безперебійно

.

Схема керування акумулятором

Для пристроїв, що живляться від акумуляторів, PMIC інтегрують спеціальні схеми для заряджання та моніторингу акумуляторів. Це забезпечує ефективне використання та довговічність акумулятора, керуючи циклами заряду та запобігаючи перезарядженню або глибокому розрядженню.

.

Міркування щодо макета

Фізична схема PMIC є такою ж важливою, як і її архітектурний дизайн. Наприклад, у додатках з високим піковим струмом і високою частотою перемикань схема повинна забезпечувати мінімальний опір і індуктивність в основних струмових шляхах для підтримки стабільності і мінімізації електромагнітних випромінювань.

. Це вимагає стратегічного розміщення компонентів і ретельного розділення трас керування та силових заземлень для оптимізації продуктивності.

Продуктивність

У сфері великомасштабних виробничих випробувань точність часто менш важлива, ніж економічна ефективність, яка визначається пропускною спроможністю і витратами на випробувальну систему. Ефективне терморегулювання відіграє життєво важливу роль в оптимізації пропускної здатності і виправданні більш високих системних витрат, особливо коли швидкість наростання системи може значно підвищити продуктивність.

. Наприклад, система терморегулювання зі швидкістю зміни температури 5°C/с або вище може помітно підвищити пропускну здатність порівняно з системами з меншою швидкістю зміни температури, що робить більш високі початкові інвестиції виправданими для багатьох великомасштабних застосувань. Різні методи терморегулювання можна оцінити з точки зору їхньої ефективності. Комбінований термоелектричний охолоджувач (TEC) і система рідинного охолодження виділяється своєю швидкою реакцією, точністю і стабільністю. Цей гібридний підхід пом'якшує низьку ефективність одного лише ТЕС, поєднуючи переваги рідинного охолодження, пропонуючи таким чином універсальне рішення, яке відповідає вимогам широкого спектру тестових застосувань. Альтернативний метод передбачає використання холодильної системи, яка забезпечує чудову реакцію охолодження, точність і стабільність. Однак ці системи часто є дорогими, великими за розміром і екологічно небезпечними через фреон, який використовується в процесі охолодження. Холодильні системи, як правило, обмежуються охолодженням, вимагаючи вторинного контуру нагріву для комплексного управління тепловим режимом. Вибір матеріалу також є важливим фактором, що впливає на продуктивність радіаторів. Найчастіше використовуються алюміній і мідь. Легка вага і низька вартість алюмінію роблять його ідеальним для конвекційного охолодження, в той час як висока провідність і низький опір розтіканню міді дозволяють їй більш ефективно справлятися з великими тепловими навантаженнями, хоча і з більшою вартістю і вагою. Моделювання високих потужностей, визначення температурних характеристик і великомасштабні виробничі випробування висувають різні вимоги до систем терморегулювання. Для моделювання потужних пристроїв на етапі розробки точність і стабільність у всьому діапазоні температур є критично важливими, оскільки ці дані визначають робочі характеристики пристрою. Інтегральні стабілізатори напруги (IVR) Empower Semiconductor EP7037C і новіша серія EP71xxx є прикладом досягнень в області інтегральних мікросхем керування живленням. Ці продукти пропонують кілька регульованих виходів напруги, підвищуючи продуктивність та ефективність пристрою. Empower стверджує, що їхня технологія IVR дозволяє зменшити розміри в 10 разів і пришвидшити роботу в 1000 разів, що означає значне покращення порівняно з традиційними стабілізаторами напруги.

Додатки

ІС управління живленням 1216AP06 широко використовується в модулях автомобільної кузовної електроніки, де інтелектуальні перемикачі живлення керують різними навантаженнями, такими як лампи, світлодіоди, електромагніти і двигуни.

. Ці інтелектуальні перемикачі мають значні переваги над механічними реле, зокрема знижений рівень механічного шуму, менший розмір модуля та розширену функціональність. Мікросхема особливо добре відповідає суворим вимогам систем 24 В, а також 12 В, завдяки використанню багаторічних досягнень у технології твердотільних перемикачів. Ці досягнення призвели до створення недорогих пристроїв, які є ефективними, безпечними, гнучкими, надійними, міцними та відмовостійкими. Однією з ключових особливостей 1216AP06 є його I2C-сумісний 3-провідний послідовний інтерфейс, який повністю конфігурується і програмується програмно. Цей інтерфейс забезпечує миттєве зчитування струму і напруги порту, що підвищує його корисність в динамічних системах. Крім того, мікросхема має такі функції, як блокування вхідної напруги (UVLO), блокування вхідної перенапруги (OVLO), захист від перегріву та обмеження швидкості наростання вихідної напруги під час запуску, що робить її дуже надійною в різноманітних умовах експлуатації. 1216AP06 працює в чотирьох різних режимах, що відповідають різним системним вимогам. Ці режими включають автоматичний режим, який дозволяє пристрою функціонувати автоматично зі стандартними налаштуваннями без будь-якого програмного втручання; напівавтоматичний режим, який виявляє і класифікує підключені пристрої, але вимагає програмних інструкцій для подачі живлення на порт; ручний режим, який пропонує повне програмне управління і ідеально підходить для діагностики системи; і режим вимкнення, який безпечно завершує всі дії і вимикає живлення пристрою.

Порівняння з іншими мікросхемами

Інтегральні схеми керування живленням (PMIC) відрізняються від інших мікросхем тим, що поєднують декілька функцій в одній мікросхемі, оптимізуючи таким чином простір та економічність електронних систем.

. На відміну від однофункціональних ІС, таких як лінійні регулятори, DC/DC перетворювачі та ІС скидання, які служать для конкретних цілей, PMIC можуть виконувати різні завдання, пов'язані з живленням, включаючи контроль напруги та захист від зниженої напруги, тим самим покращуючи ефективність перетворення, розсіювання тепла та зменшуючи загальний розмір рішення. Наприклад, типовий PMIC може інтегрувати широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ) як для заряджання акумулятора, так і для регулювання напруги, що дозволяє одночасно заряджати акумулятор і живити навантаження системи від нерегульованого настінного адаптера змінного струму. Така інтеграція зменшує потребу в декількох дискретних компонентах, тим самим заощаджуючи місце на друкованій платі та мінімізуючи витрати порівняно з рішеннями з двома контролерами. Крім того, PMIC часто включають розширені функції, такі як топологія зворотного зв'язку за струмом, що забезпечує високу ефективність і відмінну перехідну характеристику. Опціональний імпульсний режим і режим відключення живлення ще більше підвищують щільність потужності, ефективність і пульсації на виході, дозволяючи адаптувати ці параметри до конкретних застосувань. Крім того, мікросхеми драйверів затворів, які є підгрупою PMIC, призначені для ефективного керування силовими MOSFET на високих частотах перемикання. Ці драйвери використовують логічні рівні ШІМ-інтерфейсів і забезпечують одно- або двосторонній синхронний привід випрямляча, забезпечуючи ефективну роботу і знижене розсіювання потужності. Інтеграція таких функцій, як інтерфейси SPI, в мікросхеми драйверів вентилів спрощує маршрутизацію, мінімізує накладні витрати мікроконтролера та економить площу друкованої плати, що ще більше знижує вартість системи. Для порівняння, ІС терморегулювання вимагають додаткових міркувань, таких як інтеграція з ефективними тепловідводами, такими як системи рідинного охолодження, щоб подолати низьку ефективність термоелектричних охолоджувачів (TEC). Ці системи, хоча і відрізняються високою точністю і стабільністю, зазвичай більші і дорожчі, ніж PMIC, і мають специфічні екологічні проблеми.

Галузеві стандарти та відповідність вимогам

Заходи контролю якості мають вирішальне значення у виробництві PMIC, щоб гарантувати, що ІС керування живленням (PMIC) виробляються за високими стандартами. Ці заходи включають суворі процеси тестування та перевірки, призначені для перевірки відповідності PMIC необхідним специфікаціям.

. Процес тестування охоплює функціональні випробування, випробування на надійність та випробування на вплив на навколишнє середовище, що гарантує правильне функціонування ПМІК за різних умов експлуатації. Процес інспекції включає візуальний огляд, електричні випробування та випробування на рівні матриці для виявлення будь-яких дефектів або несправностей в PMIC. Рішення для валідації відіграють вирішальну роль на етапах проектування та реалізації розробки PMIC. Ці рішення допомагають виявити недоліки конструкції та виробничі дефекти на ранніх стадіях процесу розробки, гарантуючи, що PMIC відповідають необхідним специфікаціям надійності та продуктивності. Вирішення проблем на етапі валідації є значно економічно ефективнішим, ніж вирішення проблем після запуску виробництва, тим самим зменшуючи ризик дорогих відкликань та переробок. Імітуючи реальні умови експлуатації, рішення для валідації дозволяють інженерам доопрацьовувати конструкції ПВОК для досягнення оптимальної продуктивності. Крім того, виробники PMIC дотримуються різних галузевих стандартів, щоб забезпечити безпеку та ефективність своєї продукції. Наприклад, стандарт ISO 26262 відповідає за безпеку електричних та електронних систем в автомобільній галузі, забезпечуючи належну роботу автомобільних систем ситуаційної обізнаності та вирішуючи проблеми автомобільної кібербезпеки. Ці стандарти є критично важливими в галузях, що вимагають високої надійності та безпеки, таких як автомобільна та промислова промисловість. Дотримання цих суворих заходів контролю якості та галузевих стандартів гарантує, що ПВОК не лише відповідають, але й часто перевершують очікування різних цільових ринків, включаючи смарт-лічильники, мобільні телефони, телевізори, системи безпеки, комп'ютерну периферію, медичне обладнання та пристрої промислового контролю. Таке дотримання стандартів має важливе значення для підтримки продуктивності та надійності мікросхем PMIC у широкому спектрі побутової та промислової електроніки.

Історія та розвиток

Сучасні інтегральні схеми керування живленням (PMIC) значно еволюціонували, щоб задовольнити зростаючі вимоги до ефективного та надійного керування живленням в електронних пристроях. Коріння PMIC можна простежити до зусиль, спрямованих на вирішення проблем енергопостачання та управління в складних системах. Спочатку PMIC були розроблені для забезпечення необхідного перетворення і регулювання потужності від зовнішнього джерела або акумулятора до необхідної напруги живлення для різного обладнання

. В останні роки технологія PMIC розвивається семимильними кроками. Цей прогрес зумовлений необхідністю підвищення енергоефективності, особливо в таких галузях, як автомобільна електроніка, де PMIC допомагають керувати і регулювати потужність автомобільних акумуляторів і зарядних систем. Ці ПВОК оптимізують енергоефективність, зменшують вуглецевий слід і підвищують загальну продуктивність, пропонуючи моніторинг, контроль і захист акумуляторів в режимі реального часу. Крім того, PMIC стали вирішальними в інформаційно-розважальних системах, забезпечуючи ефективне управління енергоспоживанням і покращуючи користувацький досвід завдяки моніторингу в реальному часі і захисту системи. Розвиток PMIC зробив значний стрибок з переходом до більш складних виробничих процесів. Спочатку більшість PMIC вироблялися з використанням 8-дюймового 0,18-0,11-мікронного технологічного процесу. Однак, в умовах дефіциту мікросхем PMIC, багато компаній почали розглядати можливість переходу на 12-дюймові PMIC. Цей перехід був зумовлений необхідністю розширення виробництва та зменшенням дефіциту поставок, і деякі виробники перевели виробничі лінії на 300-міліметрові (12-дюймові) пластини.

Використання в різних галузях промисловості

ІС керування живленням (PMIC) відіграють вирішальну роль у різних галузях, ефективно керуючи та розподіляючи електроенергію в електронних пристроях та системах. Їх універсальне застосування поширюється на різні галузі, включаючи побутову електроніку, автомобілебудування, промислове машинобудування та відновлювану енергетику.

Побутова електроніка

У побутовій електроніці мікросхеми PMIC незамінні для таких пристроїв, як смартфони, ноутбуки та гаджети Інтернету речей. Вони оптимізують енергоспоживання, подовжують час роботи від батареї та забезпечують надійну роботу

. Наприклад, смартфони значною мірою покладаються на PMIC для керування живленням декількох компонентів, причому кожен пристрій потребує 1-2 мікросхеми керування живленням, а телефони 5G потребують до 10 мікросхем. Це забезпечує енергоефективну роботу та покращує користувацький досвід.

Автомобільний

Автомобільна промисловість використовує PMIC для регулювання електроживлення різних електронних компонентів, включаючи інформаційно-розважальні системи та системи безпеки

. Такі компанії, як Yachuang Electronics, розробили PMIC автомобільного класу, які відповідають суворим нормативним сертифікатам, таким як AEC-Q100, що дозволяє їх інтеграцію в транспортні засоби відомих виробників, таких як Hyundai і Chrysler. Ця інтеграція має вирішальне значення для розвитку електричних та гібридних транспортних засобів, де ефективне управління живленням є надзвичайно важливим.

Промислове обладнання

В промислових умовах PMIC забезпечують надійний розподіл електроенергії між обладнанням і системами управління, сприяючи стабільній роботі.

. Це включає застосування в таких секторах, як промислове обладнання для управління, де PMIC сприяють енергоефективному функціонуванню складних систем. Такі компанії, як Shanghai Belling і BPS, знаходяться в авангарді, пропонуючи рішення PMIC для промислових напівпровідникових приладів управління і мікросхем управління двигунами відповідно.

Відновлювана енергетика

ПВОК також є невід'ємною частиною проектів з відновлюваної енергетики, де вони керують перетворенням і розподілом електроенергії в таких системах, як фотоелектричні інвертори та вітрові турбіни

. Ці мікросхеми дозволяють ефективно використовувати відновлювану енергію, підтримуючи перехід до сталих джерел енергії. Таким чином, розвиток технології PMIC має важливе значення для розробки та масштабування рішень у галузі відновлюваної енергетики.

Медичне обладнання

Високотехнологічне та портативне медичне обладнання значно виграє від використання PMIC, які забезпечують надійну та ефективну роботу цих пристроїв

. Точне керування живленням, яке забезпечують PMIC, має вирішальне значення для продуктивності медичних інструментів, особливо в сценаріях, де термін служби батареї та мінімальне тепловиділення мають першочергове значення.

Адаптація на ринку

Ринок мікросхем керування живленням (PMIC) за останні роки продемонстрував значну стійкість та зростання. Обсяг світового ринку PMIC досяг приблизно 146,942 млрд юанів у 2021 році і, за прогнозами, продовжить розширюватися, потенційно досягнувши 201,031 млрд юанів до 2027 року.

. Очікується, що до 2026 року загальний ринок силових ІС перевищить 1 трлн. 4 трлн. 25,5 млрд. доларів США, зростаючи середньорічним темпом приросту (CAGR) 31 трлн. 3 трлн. з 2020 по 2026 рік. Однак це зростання не є рівномірним у всіх сегментах ринку силових ІС. Наприклад, багатоканальні PMIC становили 211% ринку в 2020 році і, за прогнозами, зростатимуть на 2,61% в рік, досягнувши приблизно 1,4-5,3 млрд доларів США до 2026 року. Китай став домінуючим гравцем на ринку PMIC, розмір його ринку досягне приблизно 36,736 мільярдів юанів у 2021 році, що становить близько 231 трлн. доларів США на світовому ринку. Історично склалося так, що тайванські виробники, такі як Richtek, GMT і Novatek, а також європейські та американські компанії, такі як Texas Instruments, займають більшу частину ринку в китайському секторі ПВОК. Однак ця динаміка поступово змінюється, оскільки компанії з материкового Китаю посилюють свій вплив і можливості. Кілька ключових придбань та злиттів також сформували ринковий ландшафт. Зокрема, у 2020 році Analog Devices (ADI) придбала Maxim Integrated за 1 трлн 20,9 млрд доларів США, створивши об'єднану компанію з ринковою вартістю понад 1 трлн 68 млрд доларів США. Ці консолідації відображають конкурентний характер і стратегічну важливість ІС керування живленням у напівпровідниковій промисловості. Автомобільний сектор є ще одним важливим чинником впровадження PMIC. З появою електромобілів (EV) різко зріс попит на мікросхеми керування живленням автомобільного класу. За даними STMicroelectronics, кількість мікросхем управління живленням, необхідних для нового енергетичного транспортного засобу, майже в 20% разів більша, ніж для традиційних автомобілів, і становить близько 50 на транспортний засіб. Такі компанії, як Yachuang Electronics, скористалися цією тенденцією, розробивши PMIC, які були інтегровані в автомобілі таких великих автовиробників, як Hyundai і Chrysler. Незважаючи на загальну позитивну траєкторію, ринок ПВОК зазнав певних коливань. Наприклад, у четвертому кварталі 2022 року спостерігалося зниження цін на продукцію ВПК через скорочення попиту на споживчу електроніку та посилення тиску на запаси: ціни впали приблизно на 4-9%. Тим не менш, довгостроковий прогноз залишається позитивним завдяки зростанню потреб в автомобільній промисловості та інших галузях, що розвиваються.

Перспективи на майбутнє

Майбутні перспективи інтегральних схем керування живленням (PMIC), включаючи модель 1216AP06, значною мірою залежать від постійного технологічного прогресу та ринкових тенденцій. Прогнозується, що до 2026 року загальний ринок силових ІС перевищить $25,5 млрд доларів США, досягнувши середньорічного темпу зростання (CAGR) 3% в період з 2020 по 2026 рік.

. Така траєкторія зростання підкреслює зростаючий попит на рішення для керування живленням у різних сферах застосування. Помітним сегментом на цьому ринку є багатоканальні PMIC, які оцінювалися в понад 1 трлн 4,5 млрд доларів США в 2020 році і, як очікується, досягнуть приблизно 1 трлн 4,3 млрд доларів США до 2026 року, а середньорічний темп зростання за цей період складе 2,61 трлн 3 трлн доларів США. Ці компоненти мають важливе значення в додатках, де розмір і ефективність мають вирішальне значення, наприклад, у смартфонах і сучасних системах допомоги водієві (ADAS). Провідні компанії в цьому сегменті, включаючи Apple, Qualcomm, Intel і Samsung S.LSI, обслуговують в першу чергу виробників смартфонів, що підкреслює надійність і потенціал для зростання сектора. Крім того, технологічний прогрес змінює можливості командирів інцидентів (IC) в надзвичайних ситуаціях. Нові технології надають величезні масиви даних і дозволяють приймати більш обґрунтовані рішення, підвищуючи ефективність пожежно-рятувальних операцій. Однак інтеграція цих технологічних досягнень повинна бути збалансованою, щоб запобігти перевантаженню командирів надто великою кількістю завдань, що може зашкодити їхній здатності до прийняття критично важливих рішень. Такий збалансований підхід має вирішальне значення для забезпечення того, щоб технології слугували доповненням, а не перешкодою для можливостей ІС на передовій лінії реагування на надзвичайні ситуації. Стійкість ринку силових ІС, незважаючи на глобальні виклики, спричинені COVID-19, ще раз підкреслює його міцний характер. У 2019-2020 роках ринок продемонстрував річне зростання майже на 1,5% завдяки підвищеному споживчому попиту. Така стійкість свідчить про міцний фундамент для майбутнього зростання та інновацій в технологіях керування живленням.