Микросхемы управления питанием бывают самых разных типов, но у них есть несколько общих характеристик:
Низкое рабочее напряжение: Типичный диапазон рабочих напряжений составляет от 3,0 В до 3,6 В. Некоторые работают при еще более низком напряжении,-например, 2,0 В, 2,5 В или 2,7 В,-в то время как другие работают при 5 В; Также доступно небольшое количество специализированных источников питания для конкретных приложений, требующих напряжение 12 В или 28 В.
Низкий рабочий ток: Токи варьируются от нескольких миллиампер до нескольких ампер. Однако, поскольку рабочие токи большинства встроенных электронных устройств падают ниже 300 мА, ИС управления питанием, рассчитанные на диапазон от 30 мА до 300 мА, составляют наибольшую долю как с точки зрения разнообразия, так и с точки зрения объема.
Компактный размер корпуса. В портативных электронных устройствах, разработанных в последние годы, преимущественно используются устройства поверхностного-монтажа (SMD), и ИС управления питанием не являются исключением. Распространенные типы корпусов включают SO, SOT-23 и μMAX, а также сверхкомпактный SC-70 и новейшие корпуса SMD; Эти компактные конструкции позволяют схемам источника питания занимать все меньше места внутри устройства.
Комплексные функции защиты. Современные микросхемы управления питанием включают в себя надежные механизмы защиты. К ним относятся ограничение выходного перегрузки по току, тепловое отключение (защита от перегрева), защита от короткого-замыкания и защита от обратной-полярности батареи, гарантирующие безопасную, надежную и устойчивую работу источника питания.
Низкое энергопотребление и функциональность отключения. Ток покоя современных микросхем управления питанием обычно очень низок и обычно составляет от нескольких десятков микроампер (мкА) до нескольких сотен микроампер. Некоторые линейные стабилизаторы сверх-малой-мощности имеют ток покоя всего 1,1 мкА. Более того, многие микросхемы управления питанием имеют специальный вывод управления выключением (управляемый через логические уровни); в состоянии выключения собственное энергопотребление микросхемы падает примерно до 1 мкА. Позволяя деактивировать определенные блоки цепей, эта функция обеспечивает значительную экономию энергии. Например, в устройствах беспроводной связи схема приема может отключаться во время периодов передачи, или схема дисплея может отключаться, когда сигнал не принимается.
Выход сигнала состояния питания. Многие портативные электронные устройства оснащены микроконтроллером (MCU). Если выходное напряжение падает на определенный процент-из-за таких факторов, как перегрев или низкий уровень заряда батареи-, микросхема управления питанием генерирует специальный сигнал о состоянии питания, который отправляется в MCU, вызывая перезагрузку системы. Этот сигнал также можно использовать для реализации визуального индикатора состояния питания (например, светодиодного дисплея, который загорается при низком напряжении батареи). Высокая точность выходного напряжения. Типичная точность выходного напряжения находится в диапазоне от ±2% до ±4%; однако многие новые силовые микросхемы достигают точности от ±0,5% до ±1%. Кроме того, температурный коэффициент выходного напряжения относительно низкий-обычно от ±0,3 до ±0,5 мВ/градус -, а в некоторых устройствах он достигает уровня ±0,1 мВ/градус. Регулирование линии обычно составляет от 0,05% до 0,1%/В, при этом некоторые устройства достигают 0,01%/В; регулирование нагрузки обычно составляет от 0,3% до 0,5%/мА, а некоторые достигают 0,01%/мА.
Новые микросхемы гибридного питания. Хотя повышающие преобразователи постоянного/постоянного тока обеспечивают высокую эффективность, они, как правило, имеют более высокие пульсации и шумовые напряжения; и наоборот, линейные регуляторы с низким падением напряжения (LDO) менее эффективны, но создают минимальный шум. Объединив эти две технологии, были разработаны ИС с двойным-выходным питанием, которые эффективно решают проблемы эффективности и шума. Например, для питания цифровых схем можно использовать повышающий преобразователь постоянного тока, в то время как LDO подает питание на чувствительные к шуму участки схемы. Примеры таких микросхем питания включают серии MAX710/711 и MAX1705/1706.
Другой пример включает в себя комбинацию накачки заряда и LDO для формирования ИС регулируемой мощности накачки заряда-мощности-такой как MAX868-, которая может генерировать стабильное, регулируемое отрицательное выходное напряжение в диапазоне от 0 до -2VIN, обеспечивая при этом ток до 30 мА. Аналогичным образом, MAX1673 представляет собой регулируемую силовую микросхему с подкачкой заряда, которая генерирует отрицательное выходное напряжение, равное входному напряжению (VIN), и способна обеспечивать выходной ток до 125 мА.