שבב ניהול צריכת חשמל מתייחס לשבב מעגל משולב הממיר או שולט באספקת החשמל כדי לספק את המתח או הזרם המתאימים לפעולה רגילה של העומס. זהו סוג שבב חשוב מאוד במעגלים משולבים אנלוגיים, הכולל בדרך כלל שבבי המרת חשמל, שבבי ייחוס, שבבי מתג חשמל, שבבי ניהול סוללות וקטגוריות אחרות, כמו גם מוצרי חשמל עבור תרחישי יישומים ספציפיים.
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, נדרשות לעיתים קרובות מספר מסילות הספק. כדי לעמוד בדרישות תזמון מחמירות, חלק מהמערכות דורשות גם תכונות כגון ניטור מתח, מעקב (Watchdog) וממשקי תקשורת. שילוב יכולות אלו בשבבים מבוססי הספק הוליד קטגוריות מוצרים כגון PMU ו-SBC.
תפקיד שבב ניהול צריכת חשמל
שבב ניהול צריכת החשמל משמש לניהול ובקרה של ספקי כוח. הפונקציות העיקריות כוללות:
ניהול ספק כוח: שבב ניהול צריכת החשמל אחראי בעיקר על ניהול ספק כוח, שיכול להבטיח את הפעולה התקינה של המכשיר על ידי שליטה על עוצמת הסוללה, זרם הטעינה, זרם הפריקה וכו'. שבב ניהול צריכת החשמל יכול לשלוט במדויק בזרם ובמתח על ידי ניטור מצב הסוללה, על מנת לממש את ניטור הטעינה, הפריקה והמצב של הסוללה.
הגנה מפני תקלות: לשבב ניהול צריכת החשמל יש מנגנוני הגנה מרובים מפני תקלות, שיכולים לנטר ולהגן על הרכיבים במכשיר הנייד, על מנת למנוע טעינת יתר, פריקת יתר, זרם יתר ובעיות אחרות מהמכשיר על מנת להבטיח את בטיחות המכשיר בשימוש.
בקרת טעינה: שבב ניהול צריכת החשמל יכול לשלוט במצב הטעינה של המכשיר בהתאם לצורך, ולכן שבבים אלה משמשים לעתים קרובות במעגל בקרת צריכת החשמל של 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 צריכת חשמל יכולים להשיג חיסכון באנרגיה במגוון דרכים, כגון הפחתת צריכת הסוללה, הפחתת ההספק הפעיל של הרכיבים ושיפור היעילות. שיטות אלו מסייעות לשפר את חיי הסוללה תוך כדי הפחתת צריכת האנרגיה של המכשיר.
כיום, שבבי ניהול צריכת חשמל נמצאים בשימוש נרחב בתחומים רבים. ביניהם, סוגים שונים של שבבי חשמל ישמשו ברכיבים אלקטרוניים של כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה בהתאם לצורכי היישום. עם התפתחות כלי הרכב לחשמול, רשתות ובינה, יותר ויותר יישומים של שבבי חשמל לאופניים ייושמו, וצריכת שבבי החשמל של כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה תעלה על 100.
מקרה היישום הטיפוסי של שבב הכוח בתעשיית הרכב הוא יישום שבב הכוח בבקר המנוע של הרכב, המשמש בעיקר לייצור סוגים שונים של ספקי כוח משניים, כגון אספקת הספק עבודה או רמת ייחוס עבור שבב הבקרה הראשי, מעגל דגימה קשור, מעגל לוגי ומעגל מנהל התקן הספק.
בתחום הבית החכם, שבב ניהול צריכת החשמל יכול לממש את בקרת צריכת החשמל של מכשירי בית חכם. לדוגמה, באמצעות שבב ניהול צריכת החשמל, השקע החכם יכול להשיג את האפקט של אספקת חשמל לפי דרישה ולהפחית צריכת חשמל מיותרת.
בתחום המסחר האלקטרוני, שבב ניהול צריכת החשמל יכול לממש את בקרת אספקת החשמל של הטרמינל הנייד כדי למנוע נזק לסוללה, פיצוץ ובעיות אחרות. במקביל, שבב ניהול צריכת החשמל יכול גם למנוע בעיות בטיחות כגון קצר חשמלי של טרמינלים ניידים הנגרם מזרם מטען מוגזם.
בתחום ניהול האנרגיה, שבבי ניהול צריכת חשמל יכולים לממש את הניטור והניהול של מערכות אנרגיה, כולל בקרה וניהול של מערכות אנרגיה כגון תאים פוטו-וולטאיים, טורבינות רוח וגנרטורים הידרואלקטריים, מה שהופך את ניצול האנרגיה ליעיל ובר-קיימא יותר.
זמן פרסום: 15 בינואר 2024
