随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。
可编程直流电源和线性可调电源是两种不同类型的电源供应设备，它们各自具有独特的特点、优势和应用场景。
就像可充电电池一样，超级电容器需要适当的管理才能优化其性能并避免发生事故。在许多方面，两者的监管要求相似，但也存在一些差异。电源管理 IC (PMIC) 供应商认识到这一点，并专门为这种情况开发了设备，例如 Maxim MAX38889 超级电容器备用稳压器(图 1)。
本文前一部分建立了超级电容器的背景，并用简单的术语解释了它们的结构;显然，这是一个具有深厚物理、化学、材料科学考虑和制造问题的组件。第一种广泛使用的标准超级电容器于 20 世纪 70 年代末和 80 年代初进入市场。它们主要用于易失性存储器的内存备份，但由于成本和性能问题，它们并未被大众市场接受。然而，到了 20 世纪 90 年代，超级电容器以适中的价格上市，具有卓越的性能和可靠性，因此开始被常规设计到系统中。相关的维基百科参考资料对其历史进行了相当详细的介绍，同样重要的是，引用了许多信誉良好的来源，包括行业媒体上的新闻和学术期刊上的论文。
许多系统使用可用的线路供电或可更换电池供电。然而，在其他系统中，许多系统需要不断捕获、存储然后输送能量来为系统供电。电量范围从通过物联网和智能电表等远程监控设备的能量收集提供的微量到更大规模的电网级系统。情况是，在能量生成或捕获时立即“实时”利用来自各种来源的能量是一回事。然而，在实际应用中，通常需要一个能量存储子系统，以便将捕获的任何能量存储起来以供日后使用。
任何由主电源供电的电气设备都容易受到电压浪涌的影响。这些完全不可预测的事件可能以多种形式出现：从正常运行期间的适度功率尖峰到外部雷击引起的巨大功率浪涌。为了防止损坏和停机，电气设备和电路需要配备足够的浪涌保护。
打开一个普通的 LED 灯泡，你经常会发现一个电解电容器占据了交流线路输入的位置。虽然照明级 LED 的使用寿命通常超过 10,000 小时，但其底座中的电解电容器可能使用寿命不会那么长。造成这种不良后果的原因可能有很多种。
超级电容器可以提供更多功能：更高的功率密度、更大的法拉、更长的循环寿命等等。但它们也需要更复杂的解决方案来实现最佳性能。许多设计考虑因素包括管理超级电容器放电、优化超级电容器充电，以及在超级电容器模块串联配置的情况下，在电池之间提供有效的电压平衡。
WBG的高频切换带来了与带宽和速度相关的挑战，这些挑战可以通过新的传感技术来解决。此外，氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 器件对短路条件的耐受性和电流传感要求不同。
效率和功率密度都是电源转换器设计中的重要因素。每个造成能量损失的因素都会产生热量，而这些热量需要通过昂贵且耗电的冷却系统来去除。软开关和碳化硅 (SiC) 技术的结合可以提高开关频率，从而可以减小临时存储能量的无源元件的尺寸和数量，并平滑开关模式转换器的输出。SiC 还为产生更少热量并利用更小散热器的转换器提供了基础。
宽带隙 (WBG) 半导体器件，例如碳化硅 (SiC) 场效应晶体管 (FET)，以其最小的静态和动态损耗而闻名。除了这些特性之外，该技术还可以承受高脉冲电流，在固态断路器等应用中特别有优势。本文深入探讨了 SiC FET 的特性，并与传统硅解决方案进行了比较分析。
双向 GaN 电源 IC 适用于各种应用，从电机驱动器和可再生能源逆变器到 USB 充电器、便携式电子设备、电动自行车等。本文介绍了双向 GaN 开关的应用可能性示例。
晶闸管是四层半导体开关，具有交替的 P 型和 N 型材料层。虽然所有晶闸管都具有相同的基本结构，但可以修改其实现和封装的细节以满足特定应用的需求。
