由于大規模能量存儲技術(shù)的進(jìn)步，基于電池的系統迅速增多，從混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē) (具有幾萬(wàn)瓦小時(shí)的電能儲備) 到能夠存儲數十兆瓦小時(shí)電能的電網(wǎng)能量?jì)Υ嫦到y (ESS) 等均在其列。ESS 系統被用于諸多的應用，包括電源后備和穩定、功率級加載 (以在峰值用電需求期間利用低成本的非高峰期電能) 和存儲由可再生能源 (例如：太陽(yáng)能和風(fēng)力) 捕獲的能量。

大型電池組由串聯(lián)連接以形成高電壓堆棧的電池單元構成。電池的容量會(huì )隨著(zhù)時(shí)間和使用而損失，而一個(gè)大型電池組內部的電池容量損失之速率各不相同。這是由于電池內部的差異以及所處的工作條件 (例如：熱梯度) 變化不定所致。電池老化狀況的差異會(huì )引起電池組內部各節電池之間的容量失配，這種容量失配將隨著(zhù)時(shí)間的推移而增大。不幸的是，限制電池組容量的是電池組中最弱的那節電池。

傳統的被動(dòng)電池平衡只能在充電期間保護那些較強的電池，在此過(guò)程中將產(chǎn)生熱量，而且無(wú)法對弱電池實(shí)施補償。作為一種選擇，主動(dòng)平衡則增添了將電荷從較強電池轉移至較弱電池的能力，從而增加了電池組的容量和運行時(shí)間。近期，凌力爾特的 LTC3300 等集成型控制器提供了高平衡電流和高效率。這是一種雙向、主動(dòng)電池平衡控制器，可獨立和同時(shí)地對多達 6 節串聯(lián)電池進(jìn)行平衡。其能以 90% 以上的效率管理高達 10A 的電流。

模擬器件在汽車(chē)電子產(chǎn)品中的作用

模擬電子器件在汽車(chē)市場(chǎng)正在快速成長(cháng)，預計至少在未來(lái)的幾年時(shí)間里其增長(cháng)速度將高于行業(yè)的整體水平，而且其在凌力爾特全部業(yè)務(wù)中所占的比例已經(jīng)升至 20%。電子系統正逐步地使交通體驗發(fā)生變革，導致人們對于連通性、便利性、安全性和燃油效率的預期不斷攀升。由于電子裝置取代了傳統的機電和液壓系統，因此一部標準的中型車(chē)輛如今包含了 100 多個(gè)處理器和幾十臺電機。車(chē)輛中分布式系統和診斷功能的激增對數字通信提出了更高的要求，這反過(guò)來(lái)又推動(dòng)了數據速率的提高以及數字收發(fā)器需求量的增加。

歷史上，線(xiàn)性穩壓器一直用于為數字處理器、收發(fā)器和相關(guān)組件提供穩壓的電源。但是隨著(zhù)功率需求的增加，使用線(xiàn)性穩壓器帶來(lái)的問(wèn)題越來(lái)越多。線(xiàn)性穩壓器是簡(jiǎn)單和低成本器件，其具有非常緊湊和易于設計的應用電路。不過(guò)，當用于把汽車(chē)電池電壓轉換為數字組件所需的低電壓時(shí)，此類(lèi)穩壓器的效率低下。比如：從 12V 至 5V 的線(xiàn)性轉換產(chǎn)生的轉換效率為 42%，而 12V 至 3.3V 轉換所產(chǎn)生的效率則低于 28%。舉個(gè)例子，假如電源負載為 280mW/3.3V，那么將需要 1W 的輸入功率，因而造成 720mW 的功率被作為熱量白白損失掉了。針對系統效率和最終產(chǎn)生之熱應力的管理日益受到汽車(chē)系統設計師的關(guān)注。

對于系統設計師而言，一種替代方案是用開(kāi)關(guān)模式 DC/DC 轉換器來(lái)取代線(xiàn)性穩壓器。開(kāi)關(guān)電源具有很高的效率，但也帶來(lái)了其特有的難題，包括電感器的選擇和供應、環(huán)路補償和降低輻射 EMI、以及解決方案相對復雜和占板面積較大等。

傳統線(xiàn)性穩壓器應用的第二種替代方案是開(kāi)關(guān)電容器充電泵穩壓器。此類(lèi)組件既擁有線(xiàn)性穩壓器解決方案緊湊和簡(jiǎn)單易用的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又縮小了線(xiàn)性穩壓器與開(kāi)關(guān)穩壓器之間的效率差距。凌力爾特提供了一個(gè)非常適合于這類(lèi)應用的高電壓充電泵穩壓器系列。例如：LTC3255 可采用一個(gè)范圍為 4V 至 48V 的輸入電壓提供高達 50mA 的負載電流，故障保護范圍則為 -52V 至 60V。其無(wú)負載靜態(tài)電流僅為 20µA。從 12Vin 至 5Vout 轉換的效率高于 80%，而從 12V 至 3.3V 轉換的效率則為 55%，產(chǎn)生的功率損耗僅為線(xiàn)性穩壓器的大約 50%。與線(xiàn)性穩壓器不同的是，充電泵亦可用于負輸出和降壓-升壓型應用。

模擬器件在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和能量收集中的作用

堅固和超低功率無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò ) (比如那些利用凌力爾特 Dust Networks SmartMesh® 產(chǎn)品線(xiàn)實(shí)現的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )) 的推出正逐步地改變著(zhù)傳感器在眾多應用 (包括環(huán)境監測、交通運輸基礎設施和工廠(chǎng)車(chē)間等等) 中的部署方式。而且，當傳感器部署在偏遠、與外界隔離或危險的環(huán)境時(shí)，利用局部環(huán)境能量 (既不需要鋪設導線(xiàn)也不需要維修保養) 為其供電的潛在需求就顯現出來(lái)了。

凌力爾特于 2010 年推出了首款能量收集集成電路，該 IC 專(zhuān)為調理來(lái)自低電平太陽(yáng)能、壓電元件和熱電發(fā)生器 (TEG) 輸出的功率而特別設計。自那之后，我們向市場(chǎng)投放了一個(gè)允許用戶(hù)利用收集的環(huán)境能量來(lái)給主電池或可再充電電池提供補充的產(chǎn)品系列，從而可無(wú)限期地延長(cháng)系統運行時(shí)間，或者逼近主電池的貯藏壽命。這些產(chǎn)品可處理電源系統的所有方面，包括 DC/DC 轉換、PowerPath™ 控制和局部能量存儲。以 LTC3107 為例，其可調理取自低電壓、低阻抗電源 (包括 TEG 和熱電堆) 的能量，并把低至 20mV 的輸入轉換為適合為遠程傳感器節點(diǎn)供電的功率。該器件在采集能量和主電池之間實(shí)現了無(wú)縫切換，并優(yōu)先使用環(huán)境能量源，當能量收集器運行時(shí)僅從電池吸收 80nA 電流。實(shí)用和有效的能量收集器是將物聯(lián)網(wǎng)從構想變?yōu)楝F實(shí)的一種關(guān)鍵組件。