שבב ניהול הספק מתייחס לשבב המעגל המשולב הממיר או שולט באספקת החשמל כדי לספק את המתח או הזרם המתאים לפעולה הרגילה של העומס. זהו סוג שבב חשוב מאוד במעגלים משולבים אנלוגיים, הכולל בדרך כלל שבבי המרת הספק, שבבי ייחוס, שבבי מתג מתח, שבבי ניהול סוללה וקטגוריות אחרות, כמו גם מוצרי חשמל עבור כמה תרחישים ספציפיים של יישומים.
בנוסף, שבבי המרת הספק מחולקים בדרך כלל לשבבי DC-DC ו-LDO בהתאם לארכיטקטורת השבב. עבור שבבי מעבד מורכבים או מערכות מורכבות עם שבבי עומס מרובים, לרוב נדרשות מסילות חשמל מרובות. כדי לעמוד בדרישות תזמון מחמירות, מערכות מסוימות דורשות גם תכונות כגון ניטור מתח, כלב שמירה וממשקי תקשורת. שילוב היכולות הללו בשבבים מבוססי כוח הוליד קטגוריות מוצרים כמו PMU ו-SBC.
תפקיד שבב ניהול חשמל
שבב ניהול החשמל משמש לניהול ובקרה של ספקי כוח. הפונקציות העיקריות כוללות:
ניהול אספקת החשמל: שבב ניהול החשמל אחראי בעיקר על ניהול אספקת החשמל, אשר יכול להבטיח את פעולתו הרגילה של המכשיר על ידי שליטה בעוצמת הסוללה, זרם הטעינה, זרם הפריקה וכו'. שבב ניהול החשמל יכול לשלוט במדויק על הזרם והמתח על ידי ניטור מצב הסוללה, כדי לממש את הטעינה, הפריקה וניטור המצב של הסוללה.
הגנת תקלות: לשבב ניהול החשמל יש מספר מנגנוני הגנה מפני תקלות, שיכולים לנטר ולהגן על הרכיבים במכשיר הנייד, על מנת למנוע טעינת יתר של המכשיר, פריקת יתר, זרם יתר ובעיות אחרות כדי להבטיח את הבטיחות של המכשיר בשימוש.
בקרת טעינה: שבב ניהול החשמל יכול לשלוט על מצב הטעינה של המכשיר בהתאם לצורך, כך שבשבבים אלה משמשים לעתים קרובות במעגל בקרת כוח הטעינה. על ידי שליטה בזרם הטעינה ובמתח, ניתן להתאים את מצב הטעינה כדי לשפר את יעילות הטעינה ולהבטיח את חיי הסוללה של המכשיר.
חיסכון באנרגיה: שבבי ניהול חשמל יכולים להשיג חיסכון באנרגיה במגוון דרכים, כגון הפחתת צריכת החשמל של הסוללה, הפחתת ההספק הפעיל של הרכיבים ושיפור היעילות. שיטות אלו עוזרות לשפר את חיי הסוללה ובמקביל גם עוזרות להפחית את צריכת האנרגיה של המכשיר.
נכון להיום, נעשה שימוש נרחב בשבבי ניהול צריכת חשמל בתחומים רבים. ביניהם, סוגים שונים של שבבי כוח ישמשו ברכיבים האלקטרוניים של רכבי אנרגיה חדשים בהתאם לצרכי היישום. עם הפיתוח של מכוניות לחשמול, רשתות ומודיעין, יותר ויותר יישומים של שבבי כוח לאופניים יופעלו, וצריכת שבבי הכוח של רכבים חדשים באנרגיה תעלה על 100.
מקרה היישום הטיפוסי של שבב הכוח בתעשיית הרכב הוא היישום של שבב הכוח בבקר מנוע הרכב, המשמש בעיקר לייצור סוגים שונים של ספקי כוח משניים, כגון אספקת כוח עבודה או רמת ייחוס לבקרה הראשית שבב, מעגל דגימה קשור, מעגל לוגי ומעגל מנהל התקן כוח.
בתחום הבית החכם, שבב ניהול החשמל יכול לממש את בקרת צריכת החשמל של מכשירי בית חכם. לדוגמה, באמצעות שבב ניהול החשמל, השקע החכם יכול להשיג את ההשפעה של אספקת חשמל לפי דרישה ולהפחית את צריכת החשמל המיותרת.
בתחום המסחר האלקטרוני, שבב ניהול החשמל יכול לממש את בקרת אספקת החשמל של המסוף הנייד כדי למנוע התרחשות של נזק לסוללה, פיצוץ ובעיות אחרות. במקביל, שבב ניהול החשמל יכול גם למנוע בעיות בטיחות כגון קצר חשמלי של מסופים ניידים הנגרמים מזרם מטען מוגזם.
בתחום ניהול האנרגיה, שבבי ניהול חשמל יכולים לממש את הניטור והניהול של מערכות אנרגיה, לרבות בקרה וניהול של מערכות אנרגיה כגון תאים פוטו-וולטאיים, טורבינות רוח ומחוללים הידרואלקטרים, מה שהופך את השימוש באנרגיה ליעיל ובר-קיימא יותר.
זמן פרסום: 15-1-2024
