1. 能效等级标准:
2. 核心技术突破:
纳米级制程:采用65nm BCD工艺
自适应偏置:动态调整栅极驱动电压
零电流切换(ZCS):降低开关损耗
架构类型 | 适用场景 | 效率范围 | 静态电流 |
---|---|---|---|
同步Buck | 手机/穿戴设备 | 92-96% | 15μA |
电荷泵 | 快充/USB-PD | 97%+ | 10μA |
能量收集IC | IoT传感器 | 70-85% | 400nA |
多模式Boost | 锂电池供电设备 | 89-93% | 3μA |
1. 动态电压调节技术:
DVS(动态电压缩放):根据负载实时调整输出电压
AVS(自适应电压调节):配合MCU实现±1%精度调节
2. 电源域分割策略:
核心处理器:0.8V/1A(LDO模式)
外设模块:3.3V/200mA(Buck模式)
无线模组:1.8V/50mA(电荷泵模式)
3. 纳米级功耗控制:
深度睡眠模式:仅保留RTC供电(STPMIC1仅需200nA)
事件驱动唤醒:通过NFC/RTC中断唤醒
智能手表电源树设计:
复制[锂电3.7V] ├─ TPS62827(1.2V/500mA@95%)→ MCU核心 ├─ MAX77650(3.3V/300mA@97%)→ 蓝牙/WiFi └─ LTC3388(1.8V/50mA@93%)→ 传感器阵列
关键数据:
整机待机功耗:<15μA
30天续航:配合300mAh电池
1. 能量收集集成方案:
光能采集:0.1lux照度启动
热能回收:20mV温差发电
RF能量捕获:-20dBm灵敏度(Powercast P2110)
2. 新型半导体材料:
GaN技术:Navitas NV6125(1MHz/94%效率)
SiC器件:ROHM SCT3040KR(100V/30A)
3. 3D封装技术:
台积电InFO_PoP:将PMIC与AP封装堆叠(面积减少40%)
日立MEMS微电源:0.5mm³体积集成电感电容
参数维度 | 消费电子 | 工业设备 | 医疗设备 |
---|---|---|---|
效率要求 | >90% | >88% | >85% |
工作温度 | -20℃~+85℃ | -40℃~+125℃ | 0℃~+70℃ |
认证标准 | CE/FCC | UL/IEC61000 | ISO13485 |
成本敏感度 | <$0.5/A | <$1.5/A | <$3/A |
TWS耳机充电仓方案:
原方案:分立式Buck+线性稳压器
待机功耗:25μA
转换效率:82%
优化方案:TI TPS63802(Buck-Boost)
待机功耗:<1μA(下降96%)
转换效率:94%(提升12%)
PCB面积:12mm²→8mm²(缩减33%)
2024技术风向标:
亚阈值设计(Sub-threshold IC):静态电流进入pA级
自供能系统:PMIC集成能量收集功能
AI驱动的动态调压:神经网络预测负载变化
市场规模数据:
全球低功耗PMIC市场:2023年42亿→2028年42亿→2028年89亿(CAGR 16.2%)
主要增长领域:医疗电子(+23% YoY)、空间电子(+31% YoY)
设计工具推荐:
仿真平台:Keysight PathWave ADS(高频特性分析)
功耗分析仪:Joulescope JS220(nA级电流测量)
热成像设备:FLIR T1030sc(芯片级热分布检测)
通过采用先进低功耗电源IC,某智能手环厂商成功将设备续航从7天延长至21天,同时降低BOM成本15%,此方案已获2023年CES创新奖。