電源IC種類眾多，每一種都擁有其獨特的功能與優(yōu)勢。在許多便攜式電子產(chǎn)品中，單片機因過熱或電池低電壓而導(dǎo)致的輸出電壓下降時，電源IC能通過提供電源工作狀態(tài)信號來幫助單片機進行復(fù)位操作。這不僅提高了電路的響應(yīng)速度，還可以利用該信號來顯示電源的工作狀態(tài)。
輸出電壓精度方面，大部分的電源IC精度范圍在±2至4%之間。而新型的電源IC精度可高達±0.5至±1%。它們在處理輸出電壓的溫度系數(shù)和調(diào)整率上也有出色的表現(xiàn)。例如，線性調(diào)整率通常在0.05%至0.1%/V之間，負載調(diào)整率則在0.3至0.5%/mA之間，有的甚至能達到更低的水平。
效率與噪聲方面，升壓式DC/DC變換器雖然效率高但紋波及噪聲電壓較大；而低壓差線性穩(wěn)壓器雖然效率較低，但其噪聲水平最小。為了結(jié)合兩者的優(yōu)點，雙輸出電源IC被設(shè)計出來，如某型號的數(shù)字電路部分采用升壓式DC/DC變換器電源，而對噪聲敏感的電路則采用LDO電源。
保護措施上，新型電源IC具備完善的保護功能，包括輸出過流限制、過熱保護、短路保護以及電池極性接反保護等，確保電源在工作中的安全可靠性。
靜態(tài)電流方面，新型電源IC的靜態(tài)電流普遍較小，從幾十微安到幾百微安不等。某些微功耗的線性穩(wěn)壓器其靜態(tài)電流僅1.1微安。許多電源IC還具備關(guān)閉電源控制端功能，能夠在關(guān)閉電源狀態(tài)時將自身耗電降低到1微安左右，從而實現(xiàn)節(jié)能。
應(yīng)用范圍上，電源IC的電流從幾毫安到幾安不等。但由于大多數(shù)嵌入式電子產(chǎn)品的工作電流小于300mA，因此30至300mA的電源IC在品種及數(shù)量上占據(jù)了較大的比例。
### 二、電源IC的定義及作用
電源IC的定義：電源IC即電源管理集成電路，是一種將電能轉(zhuǎn)換為適合電子設(shè)備使用的穩(wěn)定電源的集成電路。
作用：它在電子設(shè)備中擔任著至關(guān)重要的角色，如同電子設(shè)備的心臟，為設(shè)備的各個部分提供穩(wěn)定、可靠的電力供應(yīng)。主要功能包括電壓轉(zhuǎn)換、電流調(diào)節(jié)以及電源保護等，確保電子設(shè)備在各種工作條件下都能正常運行。
### 三、移動電源中的IC解釋
移動電源中的IC定義：在移動電源中，IC指的是集成電路（Integrated Circuit）。它負責控制和管理電池的充放電過程，確保移動電源的安全性和穩(wěn)定性。
具體作用：移動電源中的IC可以監(jiān)測電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)調(diào)整充放電的速率和方式，以防止電池出現(xiàn)過充、過放、過流或過熱等問題。IC還能實現(xiàn)移動電源的保護功能，如短路保護、過溫保護和過流保護等。
### 四、如何選擇合適的電源IC
選擇合適的電源IC不僅要考慮電路性能及可靠性要求，還需綜合考慮其體積、重量、對延長電池壽命的影響以及成本等問題。例如：
當需要高效率并減少電池數(shù)量以減小整個電源體積和重量時，可以考慮采用升壓式DC/DC變換器IC。例如MAX1674/1675等型號的IC不僅效率高而且低功耗。
在要求輸出電壓中紋波和噪聲特別小的場合中，需要選擇微功耗、低壓差的線性穩(wěn)壓器（LDO）。例如BAW03A～06A等型號的IC能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓和低噪聲性能。
在某些應(yīng)用中可以考慮具有關(guān)閉電源控制端功能的IC以實現(xiàn)節(jié)能目的。例如GMT7250等型號的IC不僅具有低靜態(tài)電流的特點還提供了額外的控制功能。
便攜式設(shè)備通常需要負電源供電，由于所需電流相對較小，采用電荷泵IC構(gòu)建電壓反轉(zhuǎn)電路是一種簡單且高效的方法。如果要降低噪聲或需要穩(wěn)定的輸出電壓，可以選擇帶有LDO線性穩(wěn)壓器的電荷泵IC，例如MAX1680/1681。這款I(lǐng)C輸出電流可達125mA，采用1MHz的開關(guān)頻率，僅需要外接兩個容量為1μF的小電容。它具有3.5Ω的低輸出阻抗，并具備電源關(guān)閉控制功能，消耗電流極低，僅為1μA。它還可以組成倍壓電路，滿足不同的電壓需求。
另一種選擇是帶穩(wěn)壓輸出的電荷泵IC MAX868，它的輸出電壓可調(diào)，范圍在0至-2×VIN之間。該IC僅需要外接兩個0.1μF的電容，消耗電源電流為35μA，并可提供30mA的穩(wěn)壓輸出電流。同樣，它也具備電源關(guān)閉控制功能，在關(guān)閉狀態(tài)下耗電僅為0.1μA。其尺寸小巧，采用μMAX封裝。
在選擇電源IC時，不必過分追求高精度和全面功能的新器件。電源IC的精度一般在±2%至±4%之間，高精度產(chǎn)品可達±0.5%至±1%。根據(jù)電路的需求選擇合適的精度，可以降低生產(chǎn)成本。在選擇器件時，如果產(chǎn)品沒有微處理器（μP）或微控制器（μC），或者不需要關(guān)閉電源功能，那么可以選擇不帶這些功能的器件，這樣可以降低成本并減小尺寸。
電源IC的關(guān)鍵參數(shù)包括輸入電壓VIN、輸出電壓Vo和*輸出電流Iomax。根據(jù)產(chǎn)品的工作電流選擇合適的電源IC非常重要。工作電流應(yīng)為電源IC*輸出電流的70%至90%。例如，如果電源IC的*輸出電流為1A，那么它適用于工作電流在700至900mA的場合。而在輕負載或重負載的情況下，最好選擇具有PFM/PWM自動轉(zhuǎn)換功能的升壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器。這種電源IC在輕負載時采用PFM模式，耗電較小，而在正常負載時采用PWM模式，效率較高。
對于需要大輸出電流的便攜式電子產(chǎn)品，降壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器是一個更好的選擇。大部分便攜式電子產(chǎn)品的工作電流在300mA以下，采用降壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器可以提高電池壽命或延長充電間隔時間。在選擇電感L、輸出電容C以及續(xù)流二極管或隔離二極管D時，需要特別注意。電感L應(yīng)能夠在開關(guān)電流峰值時不飽和，并選擇適當?shù)拇判竞椭绷麟娮枰詼p少損耗。電容方面，應(yīng)選擇等效串聯(lián)電阻小的電解電容，以降低輸出紋波電壓。二極管必須采用肖特基二極管，并能夠承受峰值電流。
以上所述，對于便攜式設(shè)備的電源管理具有重要的指導(dǎo)意義，能夠幫助工程師或開發(fā)者更加高效、經(jīng)濟地設(shè)計電源管理方案。
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