国产PMIC的实力

电子发烧友网报道（文/李宁远）电源设计上的三种方案——完全离散、完全集成以及部分集成，这三种方案里，集成的PMIC将传统的多路输出电源封装在一颗芯片内，使得多电源应用场景效率更高，体积更小。这种完全集成的电源方案在手机、TWS耳机等可穿戴设备里必不可少，在通信基站、汽车、工业、物联网等应用场景里同样不可或缺。

说它高集成度，是因为它在单个芯片内集成了多种电源轨和电源管理功能，可以在多个电源的情况下提供能量分配，最大限度地保障电源系统的稳定运行。作为管理电子设备电能供应的关键器件，PMIC集成多个功能从而更有效地利用空间并管理系统电源，虽然不起眼但PMIC市场却是模拟芯片最大的细分市场之一。

缺芯浪潮下火爆的PMIC从技术角度来说，PMIC的火爆是因为它的简单性与可拓展性。硬件可配置的PMIC在电源设计的拓展性上是极灵活的，使用硬件可配置的 PMIC 扩展电源设计可以利用每个稳压器上的电阻分压器和单独的使能端，用以灵活地调节电压并进行时序控制。

PMIC的软件可配置则给予了在设计上定制的灵活性，借助 SPI 和 I2C 接口，可以使用MCU 或处理器在运行时很轻松地完成PMIC的配置。PMIC的这种高度可拓展性和可编程性意味着可简化包含多个模块里的电源设计，以达到缩短开发周期、降低BOM成本的效果。要知道，电源设计除了尺寸、效率之外，可扩展性是一个灵活的电源设计中很关键的因素。有着可扩展性/可重用性的PMIC在缩短开发时间并节省开发成本上优势明显，加之应用范围广泛，PMIC的火热程度可想而知。

另一方面，在全球缺芯的浪潮下，电源转换和管理类芯片在市场上几乎是硬通货。随着5G、IoT、汽车等应用场景的不断增加，下游需求仍旧维持在高位，消费者对此类场景的热情带来了对小型、电池驱动设备的大量需求，随之则需要更多高集成度电源管理解决方案，PMIC芯片作为硬通货价格也是水涨船高。

PMIC市场格局从应用场景来看，可穿戴设备、传感器和物联网设备里的PMIC不管在产能还是价格方面都相对稳定。这一类PMIC对性能的要求相对宽松，更看重小尺寸低功耗的性能，相对来说利润空间薄一些。在这类场景应用中，国产PMIC正在逐步替代国际PMIC，只是对我国巨大的电源管理芯片PMIC需求而言，完成替代还需要不少时日。不少国内厂商都在此赛道上发力，如芯朋微、圣邦微、晶丰明源、上海贝岭、思瑞浦、韦尔半导体、明微电子、富满微电子等等。

高性能PMIC产品则保持了较高的利润空间，特别是核心车规级PMIC，因为目前这些产品国产替代率不高，新能源汽车的需求又非常大，车规级PMIC的价格非常坚挺。在这种应用里，对PMIC的功率密度、EMI、噪声以及精度的要求就很严苛，高性能PMIC需要最大限度地提高每瓦性能，降低功率损耗，同时提高SoC、FPGA和应用处理器的系统效率。这个赛道上领先的厂商不必多说，都是传统的国际大厂，如TI、高通、英飞凌、ADI、ST、NXP、onsemi、Renesas、Microchip、Rohm等等。

国产PMIC实力几何？国内PMIC厂商非常多，这里挑选一些厂商的产品来看一看国产PMIC的实力。

思瑞浦思瑞浦的PMIC应用领域广泛，新能源汽车领域的逆变器、电源模块，信息通讯领域的基站、光网络、中继器、无线终端、工业控制领域的变频器、无人机、马达驱动、机器人、可编程逻辑控制等等应用都有覆盖。近期发布的工业级宽压DC/DC TPP36208系列是36V、2A小型化高可靠性工业级器件，4.5V-36V宽输入电压范围以及2A的输出电流可以满足多种工业应用要求，TPP36208系列还能提供最高2.2MHz开关频率的版本。TPL8151系列则是新发布的低压差LDO稳压器，29V宽范围输入、1.5A大电流输出、79dB高电源纹波抑制比、17.5uVrms低输出噪声，适合在工业、通讯等多种场景中应用。

芯朋微电子芯朋微电子主营电源管理芯片，主要应用在家电电源、标准电源和工业电源上。目前有效的SKU超千个，主要分为HV产品线和LV产品线以及Driver产品线。这里挑选的是芯朋微电子十二款智能家电电源应用经典芯片其中的一个——离线式集成电源控制芯片PN8034。PN8034集成PFM控制器以及650V高雪崩MOSFET，用于外围元器件极精简的小功率非隔离开关电源，DIP7封装下稳态输出功率3.6W，SOP7封装下稳态输出功率3.0W。PN8034还通过降频调制技术改善了EMI特性。

圣邦微电子圣邦微电源管理模拟芯片包括LDO、微处理器电源监控电路、DC/DC降压转换器、DC/DC升压转换器、DC/DC升降压转换器、AMOLED电源芯片、电池充放电管理芯片、电池保护芯片等。这里挑选达到世界先进水平的可调频率高达2MHz的DC-DC降压芯片——SGM6010。3V至5.5V 输入电压范围，3A的输出电流，300kHz 至 2MHz 可编程频率，效率高达95%。

晶丰明源晶丰明源业务覆盖LED照明驱动芯片、电机驱动芯片、AC/DC电源管理芯片、DC-DC电源管理芯片等，在LED照明驱动芯片市场处于领先地位。这里挑选的是晶丰明源超低功耗非隔离降压AC-DC恒压芯片BP2525X，适用于85V-265V的非隔离电源。BP2525X芯片内部集成高压功率开关，采用独有的电压电流控制技术，不需要外部环路补偿电容，即可实现优异的恒压特性，极大的节约了系统成本和体积。BP2525X芯片采用多模式控制技术，并拥有专利的从3.3V输出给VCC供电技术，有效降低系统待机功耗，提高效率，并减小系统工作在轻载时的噪声，拥有±5%的输出电压精度。

上海贝岭上海贝岭的电源管理产品中一款车规LDO和一款车规LED驱动芯片都在2021年实现批量销售，还有多款车规级电源管理产品在研发中。这里就挑选通过车规认证的系列BL1555Q，3.3V至5.5V电压范围，整个电压范围下2.5uA的低功耗，精度可达到±2%；车规级DC-DC芯片LC2741Q，内置75mΩ高侧的MOSFET提供高达4A的连续输出电流，输出电流精确到±7%之内，无需外部补偿，电压精度±2%。

韦尔半导体韦尔半导体的PMIC WD3102C和WD3102CA，主要应用在AMOLED 和LCD上。两个料号在性能参数上差别不大，2.5V至4.6V的电源电压范围，＜1uA的关断电流，利用自动模式转换的-0.33x/-0.5x模式电荷泵保持最高的效率，对由单芯电池供电的产品进行了优化，输出电流高达60 mA（VOP-VON输出电压精度±1.5%）或100 mA（VOP-VON输出电压精度±2%）。

还有不少性能优异的国产PMIC系列，这里挂一漏万。

小结在非车规的应用上，国产PMIC性能已经可以很明显地看到并没有落入下风，在家电、工控、消费电子市场已经补足了很大一部分缺口。尤其是消费电子，设备内部电源芯片的效率、待机功耗等直接影响产品使用时长和性能，这种贴近大众的日常消费，用户的感受最为直接。国产PMIC得以逐步扩大市占率也是国产PMIC性能提升的一种体现。当然，国产PMIC品牌起步相较国际大厂较晚，还需要长期的经验积累。

瞄准车规应用的国内玩家也有不少，大多在布局车规级PMIC阶段，比如思瑞浦、圣邦微、必易微、南芯等国产厂商在车用PMIC供应能力建设方面持续投入了多年。车规级PMIC的品类较多，应用场景也有所不同，国产车规PMIC要想在汽车供应链中占据一席之地，不仅要选择一条合适的PMIC发展路线，还要加强技术创新，推出稳定的产品，强大的技术能力与高质量的品质管理能力缺一不可。

审核编辑：彭静