تراشه مدیریت توان به تراشه مدار مجتمعی اشاره دارد که منبع تغذیه را تبدیل یا کنترل می‌کند تا ولتاژ یا جریان مناسب را برای عملکرد عادی بار فراهم کند. این یک نوع تراشه بسیار مهم در مدارهای مجتمع آنالوگ است که عموماً شامل تراشه‌های تبدیل توان، تراشه‌های مرجع، تراشه‌های سوئیچ توان، تراشه‌های مدیریت باتری و سایر دسته‌ها و همچنین محصولات توان برای برخی از سناریوهای کاربردی خاص می‌شود.
علاوه بر این، تراشه‌های تبدیل توان معمولاً بر اساس معماری تراشه به تراشه‌های DC-DC و LDO تقسیم می‌شوند. برای تراشه‌های پردازنده پیچیده یا سیستم‌های پیچیده با تراشه‌های بار چندگانه، اغلب به چندین ریل توان نیاز است. برای برآورده کردن الزامات دقیق زمان‌بندی، برخی سیستم‌ها به ویژگی‌هایی مانند نظارت بر ولتاژ، watchdog و رابط‌های ارتباطی نیز نیاز دارند. ادغام این قابلیت‌ها در تراشه‌های مبتنی بر توان، دسته‌هایی از محصولات مانند PMU و SBC را ایجاد کرده است.
نقش تراشه مدیریت توان
تراشه مدیریت توان برای مدیریت و کنترل منابع تغذیه استفاده می‌شود. عملکردهای اصلی عبارتند از:
مدیریت منبع تغذیه: تراشه مدیریت منبع تغذیه عمدتاً مسئول مدیریت منبع تغذیه است که می‌تواند با کنترل توان باتری، جریان شارژ، جریان دشارژ و غیره، عملکرد عادی دستگاه را تضمین کند. تراشه مدیریت انرژی می‌تواند با نظارت بر وضعیت باتری، جریان و ولتاژ را به طور دقیق کنترل کند تا شارژ، دشارژ و نظارت بر وضعیت باتری را محقق سازد.
محافظت در برابر خطا: تراشه مدیریت توان دارای چندین مکانیسم محافظت در برابر خطا است که می‌تواند اجزای دستگاه تلفن همراه را رصد و محافظت کند تا از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد و سایر مشکلات دستگاه جلوگیری کند و ایمنی دستگاه در حال استفاده را تضمین کند.
کنترل شارژ: تراشه مدیریت توان می‌تواند وضعیت شارژ دستگاه را بر اساس نیاز کنترل کند، بنابراین این تراشه‌ها اغلب در مدار کنترل توان شارژ استفاده می‌شوند. با کنترل جریان و ولتاژ شارژ، می‌توان حالت شارژ را تنظیم کرد تا راندمان شارژ بهبود یابد و عمر باتری دستگاه تضمین شود.
صرفه‌جویی در مصرف انرژی: تراشه‌های مدیریت توان می‌توانند از طرق مختلفی مانند کاهش مصرف انرژی باتری، کاهش توان اکتیو قطعات و بهبود راندمان، در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند. این روش‌ها به بهبود عمر باتری و در عین حال کاهش مصرف انرژی دستگاه کمک می‌کنند.
در حال حاضر، تراشه‌های مدیریت انرژی در بسیاری از زمینه‌ها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در میان آنها، انواع مختلفی از تراشه‌های انرژی در قطعات الکترونیکی وسایل نقلیه انرژی نو، بسته به نیازهای کاربردی، مورد استفاده قرار خواهند گرفت. با توسعه خودروها به سمت برق‌رسانی، شبکه‌سازی و هوشمندسازی، کاربردهای بیشتری از تراشه‌های انرژی دوچرخه به کار گرفته خواهد شد و مصرف تراشه‌های انرژی نو در وسایل نقلیه از 100 فراتر خواهد رفت.
کاربرد معمول تراشه توان در صنعت خودرو، کاربرد تراشه توان در کنترل‌کننده موتور خودرو است که عمدتاً برای تولید انواع مختلف منابع تغذیه ثانویه مانند تأمین توان عملیاتی یا سطح مرجع برای تراشه کنترل اصلی، مدار نمونه‌برداری مرتبط، مدار منطقی و مدار درایور دستگاه توان استفاده می‌شود.
در زمینه خانه هوشمند، تراشه مدیریت انرژی می‌تواند کنترل مصرف برق دستگاه‌های خانه هوشمند را محقق کند. به عنوان مثال، از طریق تراشه مدیریت انرژی، پریز هوشمند می‌تواند به تأثیر منبع تغذیه بر اساس تقاضا دست یابد و مصرف برق غیرضروری را کاهش دهد.
در حوزه تجارت الکترونیک، تراشه مدیریت توان می‌تواند کنترل منبع تغذیه ترمینال موبایل را برای جلوگیری از آسیب باتری، انفجار و سایر مشکلات انجام دهد. در عین حال، تراشه مدیریت توان همچنین می‌تواند از مشکلات ایمنی مانند اتصال کوتاه ترمینال‌های موبایل ناشی از جریان بیش از حد شارژر جلوگیری کند.
در زمینه مدیریت انرژی، تراشه‌های مدیریت انرژی می‌توانند نظارت و مدیریت سیستم‌های انرژی، از جمله کنترل و مدیریت سیستم‌های انرژی مانند سلول‌های فتوولتائیک، توربین‌های بادی و ژنراتورهای برق آبی را تحقق بخشند و مصرف انرژی را کارآمدتر و پایدارتر کنند.
زمان ارسال: ۱۵ ژانویه ۲۰۲۴
