布景信息
工业主动化仍然是进步功率和节约本钱的要害驱动力。要想更好地舆解为什么是这样，就需求讨论和回忆几个开展趋势。首要来看可继续性。
就能量和资源运用功率而言，可继续性是全球制作业成功的要害因素。人们日益重视在工厂和各制作业选用高能效处理方案的问题，这也将促进可继续制作的完结。例如，经过 IE3 类能效规范，能效问题将左右电动型汽车商场的事务开展。[这一分类来自欧洲最新超高功率行业规范或美国动力独立与安全法案 (EISA) 的 Nema Premium，Nema Premium 从 2015 年 1 月或 2017 年开端适用，这取决于功率等级]。类似地，废水处理和处理泵将主导全球传统水泵商场的事务开展。
云核算、网络安全以及移动和无线通讯技能等大趋势对未来的工厂开展将起到促进作用。相应地，对更高出产功率和更高功率的需求将促进企业在工厂车间和 跨一切终究用户的企业之间进行更多的互动。财物办理和灵敏的制作也带动了具生机的工厂集成，在工业运用中，主动化和定制化服务处理方案将有十分大的开展潜 力。
接下来看一下功耗，因为避免糟蹋是最大极限削减自然资源消耗的要害。任何体系中的功耗都能够从两个方面来操控。首要，经过在整个负载电流规模内最大极限地进步转化功率，其次，经过下降 DC/DC 转化器在一切作业形式时汲取的静态电流。因而，为了在下降体系功耗方面发挥积极作用，电源转化和办理 IC 有必要进步功率。也就是说，不管是在轻负载仍是在休眠形式，都要下降功耗，并具有十分低的功耗水平。
例如，考虑一下许多工业主动化体系中常见的嵌入式体系。这些嵌入式体系一般经过 48V 背板供电。这个电压一般被降至更低的中心总线电压，典型值为 12V 至 3.3V，以给体系中一架一架的电路板供电。但是，这些电路板上的大多数子电路或 IC 需求在不到 1V 至 3.3V 的电压规模和数十毫安到数百安培的电流规模内作业。成果，负载点 (POL) DC/DC 转化器电压有必要从中心总线电压降至子电路或 IC 所需的电压。这些电压轨对排序、电压准确度、裕度调理和督查有严厉的要求。
既然在数据通讯、电信或存储体系中或许至少有 50 个 POL 电压轨，因而体系规划师需求一种简略的办法来办理这些轨的输出电压、排序以及答应的最大电流。某些处理器要求其输入和输出 (I/O) 电压在其内核电压之前上升，而某些数字信号处理器 (DSP) 则要求内核电压先于其 I/O 上升。此外，断电排序也是必需的。因而，体系规划师需求一种简洁的更改办法，以优化体系功用，针对每一个 DC/DC 转化器贮存特定装备，以简化规划作业。
别的，为了针对或许呈现的过压状况维护贵重的专用集成电路 (ASIC)，高速比较器有必要监督每一个轨的电压值，一旦某个轨超出其规则的安全作业约束，就当即采纳维护性举动。在数字电源体系中，当产生毛病时，能够经过 PMBus 报警线路告诉主机，隶属轨能够关断，以维护受电器材，例如 ASIC。完结这种等级的维护需求合理的准确度和数十奇妙量级的呼应时刻。
在巨大的立异范畴，将立异技能传递到终究用户并不总是很简单。人们遍及认为，在新动力和清洁动力(又称为代替动力) 商场，电源办理有许多时机。虽然咱们周围有许多环境动力，但传统能量搜集办法一直是用太阳能电池板和风力发电机。不过，最新能量搜集东西使咱们能够用多种 环境动力产生电能。此外，重要的不是电路的能量转化功率，而是“均匀搜集到的”并可用来给电路供电的能量。例如，热电产生器将热量转化成电力，压电组件转 换机械振动能量，光伏组件转化太阳光或任何光源。这就使得有或许给长途传感器供电，或许给存储器材充电 (例如电容器或薄膜电池)，以便无需本地电源，就可在偏僻地址给微处理器或发送器供电。
处理方案
明显，在运用或终究产品中选用高功率能量办理有许多优点，一起高功率能量办理还减轻了给名贵和有限的全球资源带来的担负。这不仅有利于企业，也有利于环境。那么，到哪里去找这种适宜的产品来规划这样的体系呢? 凌力尔特公司就一直在规划和开发许多新的电源办理和转化 IC，这些 IC 功率更高、具有数字遥测和接口功用、从环境动力中搜集少数能量并具有十分低的静态电流。
I2C 等规范串行数字总线的运用使得能够与选用数字技能的 DC/DC 转化器进行简洁和高功率通讯，并且 PMBus 等新规范为完结组件互操作性供给了便利。重要的稳压器参数 (例如发动特性和守时、输出电压和电流约束、裕度调理标准以及过压和欠压督查约束) 都能够直接以数字方法设定，而无需用电阻和消耗空间的排序与监督产品设定。此外，要害作业参数 (例如温度以及输入和输出电压及电流) 都能够守时监督，并用来优化体系功用和可靠性。
正确布置数字电源今后，能够下降数据中心功耗、加速产品上市、完结杰出的安稳性和瞬态呼应，并进步网络设备等体系的整体可靠性。
现在的状况迫使网络设备体系规划师进步体系的数据吞吐量和功用，添加功用和特性。一起，他们还面临着下降体系整体功耗的压力。数据中心面临的应战 是，经过从头调度作业流程，将作业转移到未得到充分运用的服务器上，以关掉一些服务器，然后下降整体功耗。为了满意这些要求，有必要了解终究用户设备的功 耗。正确规划的数字电源办理体系能够为用户供给功耗数据，答应做出智能能量办理决策。
凌力尔特公司的 LTC388x 系列数字电源 IC 针对要害负载点转化器功用的实时操控和监督供给高分辨率可编程性和快速遥测回读，因而供给了高度准确的数字电源体系办理。例如，LTC3880 是一款双输出高功率同步降压型 DC/DC 操控器，具有根据 I2C 的PMBus 接口，可运用超越 100 条指令，有内置 EEPROM。该器材整合了同类最佳模仿开关稳压器操控器和准确的混合信号数据转化，可完结无与伦比的电源体系规划和办理，具易用 GUI 的 LTpowerPlay? 软件开发体系支撑该器材。
关于在工业无线传感器乃至可穿戴技能运用中进行少数能量搜集而言，凌力尔特专门规划了 LTC3331 来满意这类运用的要求，如图 1 所示。
LTC3331 是一款完好的能量搜集 (EH) 调理处理方案，供给高达 50mA 的接连输出电流，以在可搜集能量可用时延伸电池寿数。当用搜集的能量向负载供给安稳功率时，该器材无需电池供给电源电流，而在无负载状况下用电池供电时，仅需求 950nA 作业电流。LTC3331 集成了一个高压能量搜集电源，还有一个由可再充电主电池供电的同步降压-升压型 DC/DC 转化器，这样就能够为能量搜集运用供给一个不间断输出，例如无线传感器节点 (WSN) 中的那类能量搜集运用。
LTC3331 的能量搜集电源由一个合适 AC 或 DC 输入的全波桥式整流器和一个高功率同步降压型转化器组成，从压电 (AC)、太阳能 (DC) 或磁性 (AC) 动力搜集能量。10mA 分流电流答应简洁地用搜集的能量给电池充电，一起低电池电量断接功用维护电池免于深度放电。可再充电电池为同步降压-升压型转化器供电，该转化器在 1.8V 至 5.5V 输入电压规模内作业，当搜集能量不行用时，不管输入高于、低于或等于输出，都可用来调理输出。当应对微功率电源时，LTC3331 电池充电器有一项十分重要、不容忽视的电源办理功用。LTC3331 能够对电池充电器进行逻辑操控，因而仅当能量搜集电源有剩余的能量时，才会给电池充电。假如没有这种逻辑操控功用，能量搜集电源就会在发动时卡在某个非最佳作业点上，不能完结发动进程以给方针运用供电。当能量搜集电源不再可用时，LTC3331 主动转化为电池供电。这又添加了一个优点：假如合适的能量搜集电源至少在一半时刻内可用，那么就答应电池供电的 WSN 将作业寿数从 10 年延伸至超越 20 年，假如能量搜集动力更遍及，其寿数乃至能够延伸更长时刻。该器材还集成了一个超级电容器平衡器，然后可进步输出存储才能。
定论
有许多产品有助于使咱们的日子变得更舒适、更有成效、更便利。不过，价值之一是，会耗尽咱们的自然资源。但是，社会不会不测验下降这种潜在的负面影 响，就让这种状况产生。处理这个问题的一项首要举动是负责任地运用咱们的动力。最有用的运用方法之一是，对工业主动化体系、通讯设备和网络基础设施进行高 功率能量办理。
不过，为了完结这个方针，需求供给必要的根本构件型电源办理和转化 IC。走运的是，因为凌力尔特等公司供给的模仿电源，体系规划师能够针对他们的终究设备做出恰当的挑选。
