意法半导体：2025年电源管理指南白皮书.docx

电源管理指南

目录

4前言

6应用

6能源生产和分配

12工业电源及工具

15电动汽车

24电源

45医用电源

46LED照明和控制

54可穿戴设备-电源管理

55大型家用电器

57软件工具

57eDesignSuite

58产品

58氮化镓（GaN）电源IC

60AC-DC转换IC

66电池管理IC

68DC-DC转换IC

72数字电源控制器和微控制器

76二极管和整流管

78eFuse和热插拔IC

80电流隔离Sigma-DeltaADC

82IGBT

84智能电源模块-SLLIMM

86智能电源开关

88LED驱动器

93线性电压稳压器

94计量集成电路

95光伏IC

96功率MOSFET

100电源模块–ACEPACK封装选项

101有源以太网（POE）IC

102保护器件

104STDRIVE和STGAP栅极驱动器

106可控硅

108USBType-C?和功率传输控制器

4

引言

30年来一直致力于电源管理技术创新，通过产品和系统解决方案直接为客户创造价值

在设计电源管理系统或子系统时，不论是能源生产或分配系统、供电或LED驱动电路、还是工业开关电源或电动汽车电力应用,它必须提供高效率、低待机功率，以及高功率密度、可靠性和安全性，同时遵守特定的成本约束条件。

任何此类系统的关键部分都是分立或集成的功率半导体元件，这些器件在能源供应链上的每一级都扮演着重要的角色，如果与先进的控制技术组合应用，可以推动家庭、社区、乃至整个地球在节能领域持续改进。

30年来，技术创新一直是意法半导体公司的战略核心，这也是意法半导体当前能够为电力和能源管理领域提供广泛尖端产品的原因。意法半导体的产品组合包括高效率的电源技

术，如：

?碳化硅功率分立器件

?PowerGaN晶体管

?GaN功率集成电路

?高压和低压功率MOSFET与IGBT

?定制的电源模块

?二极管和可控硅

?保护器件和滤波器

?AC-DC转换器和控制器

?DC/DC转换器

?线性电压稳压器

?模拟集成电路

?电池管理IC

?STM32微控制器

?MOSFET和IGBT栅极驱动器

5意法半导体提供一系列新型GaN功率器件，此类器件是电力电子领域的一大进步，可提供比传统解决方案更高效率和更高功率密度的高频开关功能。

5

此外，意法半导体还提供各种无线和有线连接集成电路以及高性能传感器，为必威体育精装版的智能电力电子应用提供额外的传感器驱动功能和监控功能。

此外，我们提供全套参考设计和软硬件评估与开发工具（包括eDesignSuite工具），可以帮助工程师设计和优化高效的电源解决方案。

6

应用

能源生产和分配

太阳能集中发电-太阳能逆变器（组串式和集中式）

组串式和集中式逆变器是太阳能并网发电应用中最常用的电力变换系统。它们通常包括一个直流-直流变换级，以适应电压等级和实现最大功率点跟踪（MPPT）功能，从而最大限度地将经过电池板和直流-交流变换级的能量转换为具有正确电流和电压波形的电能并传输到交流电网。逆变器具有孤岛效应抑制功能，保证交流电断路时的安全。从功率仅有数千瓦的组串式和多重组串式逆变器到功率为数十或数百千瓦的集中式逆变器解决方案，当前趋势是使用输入电压非常高（最高可达1500V）的拓扑。

我们提供广泛的碳化硅（SiC）功率MOSFET（具有行业最高的工作结温200。C）和沟槽式场截止IGBT（也可以组合到我们的高效ACEPACK电源模块）。加上电流隔离栅极驱动器和高性能STM32微控制器，我们的解决方案帮助工程师设计高效率的组串式和集中式逆变器。此外，我们拥有一系列无线和有线连接解决方案。

远程监控交流电网智能仪表AC断开接线盒接线盒接线盒接线盒接线盒接线盒本地监控互联网访问组串1组串2PV板PV板二极管功率晶体管带MPPT的DC-DC线路滤波器电网继电器二极管功率晶体管带MPPT的DC-DCAuxPS保护器件DC-ACMOS/IGBT驱动器DC-DCMOS/IGBT驱动器DC总线感应DC-ACMCUDC-DCMCU接口EEPROM传感器信号调节功率晶体管和功率模块二极管大容量电容DC链路DC-AC逆变器输入输入交流线交流线电压电流电流电压感应感应感应感应组串式逆变器的典型框图

远程监控

交流电网

智