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他认为,IoT设备的最大挑战之一是电池寿命,其中许多设备的静态电流非常低,以最大程度地延长充电间隔。在有些情况下,因为IoT设备“始终打开”,要求静态电流极低。对于其它应用,由于设备大部分时间处于休眠模式,所以静态功耗非常重要。这些静态电流远远低于传统的智能手机,使得当今许多电源管理方案不太适合。
IoT领域的重要部分是与数据中心的云连接。IoT和大数据分析将明显增大数据中心的能源需求。这意味着数据中心服务器的电源方案必须解决高负载电流时的高功率密度。随着数字处理器的工艺构造达到28nm、速度提高至1GHz以上,直流电源转换器必须支持低压核电压的较高负载电流,并提供卓越的瞬态响应。此类应用中的负载电流可达到150A@1.0V核心电源轨,瞬态达到30A/us。结合负载要求,数据中心电源管理方案必须提供最高效率,效率达到 95%,以降低散热和节省能源成本。对于为下一代数据中心服务器应用开发POL电源方案的IC设计者,面临多项挑战。
车联网的涌现使得汽车成为另一个重要的IoT市场。车联网领域的强大市场驱动在于对信息娱乐系统、驾驶者安全和无线云连接的旺盛需求。汽车IoT市场带来了独特的电源设计挑战。无线音响单元中的半导体部件成指数增长,其中包括了汽车中不同的电子子系统。这些子系统要求电源管理IC必须能够应对严苛的设计挑战,例如负载冲击瞬态(高达42V)、冷启动条件下工作(低至5V)、电磁干扰(AM波段)、宽工作温度(高达+105°C)、超低待机电流,以及优异的电源转换效率。为克服艰难的设计挑战,模拟电源公司需要采用正确的技术组合、IC工艺,以及具有产品定义经验的IC设计天才。
Tim则认为:“物联网电源设计的最大挑战是参与并支持可能对电源管理不熟悉的不同设计群组。虽然电源方案看似简单,但它的确需要模拟电源设计的专知以完成强固的方案,同时也以高性价比的方式符合终端产品的需求。为此安森美半导体提供在线工具,如GreenPoint,客户可在构建一个硬件的实施前建立并仿真他们的设计。”
应物联网需求量身打造最新电源管理
“为了帮助设计师应对物联网设备需要较低功率转换的挑战,凌力尔特公司一直在开发具备必要性能特点以满足这类应用需求的电源转换和管理IC。这些 IC的一些特色和功能包括:低备用静态电流——一般低于6μA,可低至450nA;低启动电压——低至20mA;高输入电压能力——高达34V连续和 40V瞬态;能够接受AC输入;多路输出能力和自主的系统电源管理;面向太阳能输入的最大功率点控制(MPPC);解决方案占板面积紧凑,所需外部器件最少。”Tony说。
“对于IoT电源领域,Maxim具有独特的综合优势:丰富的产品、IP算法、封装技术、制造工艺及终端设备知识,以及卓越的设计、产品定义和应用工程天才。得益于以上因素,Maxim能够整合各种技术优势,解决IoT领域面临的各种电源设计挑战。”Damian指出,“以移动IoT领域为例,我们能够整合多种不同的电源和电池管理功能,例如多个开关模式POL电源、多个线性调节器、电池充电、电池电量计以及USB-AC适配器智能电源开关。此外,我们能够集成耳麦音频放大器、扬声器音频放大器、混合信号ADC/DAC通道、GPIO和实时时钟功能。这是Maxim整合多种学科来集中解决客户奇特需求的一个例子,例如方案尺寸和BOM成本。”
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