电源管理芯片细分行业技术水平及特点
思瀚产业研究院    2023-10-16

1、高效率低功耗，节省能源损耗、延长使用寿命

电能转换效率和待机功耗是电源领域的核心指标之一。世界多个国家及地区推出各类能效标准，例如美国能源部和环保署推行的“Energy Star”项目、欧盟执委会发起的“CoC V5 Tier2”节能环保自愿性计划，以及我国发布的《单路输出式交流-直流和交流-交流外部电源能效限定值及节能评价值》（ GB20943-2013）等。

上述文件均对电源进行能效标准的设定，包括电源的最低平均转换效率、待机功耗等。近年来，碳排放引发全球气候变暖等环境问题，全球加快低碳化发展。电源管理芯片转换效率的提升能够减少能量在传输过程中的损耗，降低同等输出下的用电量；另一方面，用户在使用充电器后习惯将其连接在市电上会产生待机功耗，故通过降低电源管理芯片待机状态的能量损耗亦是节能的有效途径。

此外，电源管理芯片在达到高效率、低能耗的同时，亦能够减少热量的产生，延长电源管理芯片的使用寿命。

2、大功率小体积，缩短充电时间、提高电源便携性

高功率密度是充电快速化、电源轻量化的关键决定因素之一，功率密度指输出功率与体积之比，功率越大、体积越小则功率密度越高。近年来，随着电子设备在处理性能、屏幕分辨率及无线网络通信等方面的不断升级，消费者对续航性能的要求亦逐步提升。

受限于电池本身物理特性及电子设备机身大小等因素的限制，电池容量短期内难以迅速提升，提高充电效率成为解决续航性能的重要途径，提高充电效率主要通过增大输出功率来实现。另一方面，大功率输出将导致功率器件体积增大，使得电源缺乏便携性。故可通过提高电源管理芯片的工作频率、集成度等，有效减少除功率器件外的电容、电感和变压器等外围器件的尺寸及数量，从而提高电源的便携性。

3、高精度快响应，增强电源稳定性、保证后端设备正常运行

电流、电压输出精度和电路响应速度对于电源稳定性至关重要。随着电子设备及其内部部件越来越精密，其对电源输出的稳定性要求越来越高。电源提供的电流、电压输出值出现微小偏离或是当电子设备及其内部部件在不同运行速度间切换时，若电源无法及时响应，将会使得电子设备及其内部部件的运转出现卡顿、故障等情形。故通过提高电流、电压输出精度，加快电路响应速度，将能够增强电源输出的稳定性，保证后端设备正常运行。

4、宽耐压多保护，提升电源可靠性、保护后端设备不受影响

在电源正常供电时，因某些原因可能突然出现过压、过载、过温等异常情况。若未对该种异常情况采取提前应对措施，将会使得电源管理芯片自身损坏，并导致后端设备出现短路等情形。故可通过提高电源管理芯片的耐压性，使得电压超出正常工作电压范围时，电源管理芯片依然能够正常运行；并可在电源管理芯片中增加开路保护、短路保护、过温保护等功能，在异常情况下关闭电路，从而保护后端设备不受影响。