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解决角雷达系统@@的@@@@@@ 3 大电源@@设计@@@@挑战@@

judy — Tue, 12 Dec 2023 07:04:16 +0000

在@@过去十年@@内@@，雷达传感技术@@@@开始@@逐步替代传统@@的@@汽车@@@@传感方式@@。雷达传感技术@@@@具有@@多项优势@@，例如@@可以@@进行远距离检测@@，具有@@更高@@的@@分辨率和@@精度@@@@。因此@@，雷达传感技术@@@@被广泛应用@@于@@驾驶安全功@@能@@@@@@、自@@动驾驶和@@高@@级驾驶辅助系统@@@@@@。

雷达技术@@能@@够直接测量对向物体的@@距离和@@径向速度@@，且在@@阴晴雨雪等各类天气状况下均不受干扰@@，这正好符合@@了新车碰撞测试@@ (NCAP) 的@@要求@@@@。随着@@汽车@@雷达市场的@@不断扩张@@，角雷达技术@@也得到@@了迅速发展@@。

角雷达安装在@@汽车@@前后四个@@角上@@，能@@够感应通过@@低@@带宽@@网@@络@@（例如@@控制@@器@@局域网@@灵活数据速率@@ (CAN-FD)）发送的@@输出@@物体数据@@，以@@便雷达直接处理@@。角雷达可辅助许多应用@@@@，包括@@自@@动变道和@@侧向来车辅助@@、盲点检测@@、防撞@@、行人检测@@和@@车距预警@@。

然而@@，设计@@一款@@可靠的@@角雷达应用@@颇具挑战性@@，特别是@@在@@电源@@设计@@@@@@，因为@@雷达传感器通常@@需要特定的@@噪声@@和@@纹波水平@@、供电能@@力和@@散热来避免影响射频@@ (RF) 性能@@@@。

目前@@，角雷达应用@@中@@存在@@着三大电源@@设计@@@@挑战@@@@：

• 电源@@的@@尺寸@@@@。尺寸@@越小的@@电源@@可以@@提供@@@@更高@@的@@功@@率@@密度和@@能@@效@@，这样在@@设计@@@@中@@能@@够增加更多的@@@@188足彩外围@@app ，并带来额外的@@灵活性@@。由于@@汽车@@前后四角的@@空间@@有限@@，智能@@角雷达应用@@需要更小的@@电源@@解决方案@@尺寸@@@@。此外@@，缩小电源@@尺寸@@在@@保证相同功@@率的@@同时@@@@@@，还能@@降低@@整体系统@@成本@@@@。

• 雷达传感器的@@低@@纹波和@@噪声@@@@规格@@。纹波直接影响了电源@@的@@输出@@电压@@精度@@和@@噪声@@水平@@，继而影响系统@@整体的@@射频性能@@@@@@。虽然可以@@使@@用@@第二级电感器@@-电容器@@ (LC) 滤波器@@或@@者低@@噪声@@@@低@@压差稳压器@@@@@@ (LDO) 来抑制噪声@@杂散@@和@@纹波@@，但是@@@@使@@用@@这些@@@@188足彩外围@@app 通常@@会导致电源@@尺寸@@过大@@、温度过高@@@@，以@@及@@整体成本@@增加@@。

• 电源@@的@@温度@@。随着@@雷达电源@@尺寸@@越来越小@@，单位@@面积内产生的@@热量会越来越高@@@@，而高@@温会影响电源@@的@@完整性和@@使@@用@@寿命@@。如果@@雷达芯片过热@@，其运行速度会减慢@@，严重时@@@@，甚至@@可能@@导致整个@@系统@@关机@@。对于@@@@智能@@角雷达来说@@，这个@@问题更为@@重要@@。高@@温会影响雷达检测对向物体的@@距离和@@径向速度的@@能@@力@@。

PMIC 如何帮助解决电源@@设计@@@@挑战@@

与@@分立式方案相比@@@@，采用@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@ (PMIC) 可以@@通过@@缩小解决方案@@尺寸@@并简化电源@@架构@@来解决实现@@功@@率密度的@@挑战@@。集成@@了时@@序@@控制@@@@电路的@@@@ PMIC 可以@@帮助监控温度@@，并能@@满足@@@@车辆安全完整性等级@@的@@所有等级@@要求@@@@@@。

其中@@@@，一种@@方法是@@在@@雷达单片微波集成@@电路上使@@用@@@@ 3 个@@低@@噪声@@@@降压转换@@器@@@@和@@@@@@ 1 个@@ 5V 升压转换@@器@@@@ PMIC。德州仪器@@ (TI) LP87745-Q1 器件@@是@@专为@@雷达传感器设计@@的@@小尺寸@@@@ PMIC。

LP87745-Q1 的@@直流@@/直流开关有助于@@降低@@整体成本@@@@、抑制噪声@@杂散@@、降低@@纹波幅度@@，并实现@@@@ 17.6MHz 的@@开关频率@@@@ (fsw)。这具有@@两大主要优势@@：

• 无需在@@每个@@电源@@轨上都放置第二级@@ LC 滤波器@@。由于@@高@@@@ fsw大于@@雷达技术@@的@@@@中@@频@@，因此@@无需滤波器@@@@。

• 高@@ fsw 产生的@@纹波幅度更低@@@@，噪声@@杂散更少@@，因此@@更容易控制@@噪声@@水平@@。

由于@@无需增设外部@@ LC 滤波器@@和@@@@ LDO，LP87745-Q1 的@@热耗散更低@@@@，因此@@不会影响雷达芯片组的@@@@ RF 性能@@@@。LP87745-Q1 的@@温度水平可以@@管理电源@@的@@热耗散水平@@，从@@而保持了雷达芯片的@@完整性@@。

如图@@@@ 1 所示@@，LP87745-Q1 支持为@@基于@@@@@@ CAN-FD 开发的@@雷达芯片组@@（例如@@ AWR2944）提供@@ 1 个@@ 5V 的@@电源@@轨@@。

图@@ 1：LP87745-Q1 为@@适用于@@角雷达应用@@的@@@@ AWR2944 雷达芯片供电@@

结@@语@@@@

为@@了提高@@雷达应用@@的@@性能@@@@以@@及@@维护司乘安全@@，解决电源@@设计@@@@挑战至@@关重要@@。TI LP87745-Q1 器件@@可支持@@ ASIL C 级功@@能@@@@安全@@系统@@@@，无需增设电压@@监测器@@@@，即可更轻松地满足@@系统@@级的@@功@@能@@@@安全@@要求@@@@。LP87745-Q1 的@@新功@@能@@@@可有助于@@解决角雷达的@@电源@@设计@@@@挑战@@，并能@@够用于@@前置雷达@@、舱内雷达和@@级联雷达的@@设计@@@@。

其他资源@@

阅读技术@@文章@@@@“ADAS工程师需了解@@的@@新@@NCAP雷达要求@@@@”。
下载@@ LP87745-Q1 数据表@@。

关于@@@@德州仪器@@@@ (TI)
德州仪器@@ (TI)（纳斯达克股票代码@@：TXN）是@@一家全球性的@@半导体@@公司@@@@，致力于@@设计@@@@、制造@@、测试和@@销售模拟@@和@@嵌入式处理芯片@@，用于@@工业@@、汽车@@、个@@人电子产品@@、通信设备和@@企业系统@@等市场@@。我们致力于@@通过@@半导体@@技术@@让@@电子产品更经济实用@@，创造一个@@更美好的@@世界@@。如今@@，每一代创新都建立在@@上一代创新的@@基础之上@@，使@@我们的@@技术@@变得更小巧@@、更快速@@、更可靠@@、更实惠@@，从@@而实现@@半导体@@在@@电子产品领域的@@广泛应用@@@@，这就是@@工程的@@进步@@。这正是@@@@我们数十年@@来乃至@@@@现在@@@@一直在@@做的@@事@@。欲了解@@更多信息@@，请访问@@公司@@网@@站@@www.ti.com.cn

ADAS 前置摄像头设计@@面临的@@四大电源@@挑战@@

judy — Fri, 08 Dec 2023 06:24:47 +0000

前置摄像头是@@高@@级驾驶辅助系统@@@@@@ (ADAS) 的@@重要组件@@，尤其是@@鉴于@@现在@@@@的@@新车碰撞测试要求@@将自@@动紧急制动和@@正面防撞@@作为@@@@汽车@@的@@标准功@@能@@@@@@。前置摄像头有助于@@实现@@其他@@ ADAS 功@@能@@@@，例如@@自@@适应巡航@@控制@@@@、行人检测@@、车道保持辅助和@@交通标志识别@@。

图@@ 1 中@@的@@@@示例演示了如何使@@用@@摄像头进行物体检测以@@启用@@ ADAS 功@@能@@@@。

图@@ 1：使@@用@@摄像头进行实时@@处理@@

为@@了执行视觉预处理@@、深度和@@运动加速或@@@@ AI 网@@络处理等处理任务以@@支持@@ ADAS 功@@能@@@@，系统@@中@@的@@@@@@片上系统@@@@ (SoC) 需要高@@效的@@电源@@@@。在@@设计@@@@ ADAS 前置摄像头时@@@@，面临以@@下四大电源@@挑战@@。

挑战一@@：小尺寸@@解决方案@@@@

由于@@前置摄像头位@@于@@挡风玻璃上@@，因而对其尺寸@@有严格的@@要求@@@@@@。摄像头模块可以@@包括@@一个@@或@@两个@@@@摄像头@@：一个@@用于@@提供@@更宽的@@视野或@@更高@@的@@分辨率@@，另一个@@用于@@观察更远的@@距离@@。

虽然市场上大多数应用@@中@@使@@用@@@@的@@是@@单摄像头模块@@，但双摄像头模块正越来越流行@@，以@@便更好地观察车辆周围环境并实现@@@@更高@@级别的@@自@@主性@@。高@@分辨率和@@更高@@帧速率的@@摄像头模块也是@@发展趋势@@。在@@摄像头性能@@@@提高@@的@@同时@@@@@@，摄像头模块本身@@的@@尺寸@@也在@@不断缩小@@，典型尺寸@@为@@@@ 18mm x 18mm。

远程摄像头模块使@@用@@串行器@@/解串器@@ (SerDes) 链路将数据从@@摄像头模块发送到@@电子控制@@单元@@ (ECU)。前置摄像头模块与@@前置摄像头@@ ECU 并置@@，使@@用@@摄像头串行接口@@@@ (CSI)-2 能@@够将数据发送到@@@@ ECU 电路板@@。前置摄像头中@@的@@@@摄像头模块输入电源@@电压@@可低@@至@@@@ 5V，而同轴电缆供电的@@远程摄像头模块通常@@为@@@@ 9V。前置摄像头模块子板上的@@多通道@@电源@@管理@@@@ IC (PMIC) 采用@@低@@压输入@@，能@@够为@@成像仪以@@及@@摄像头模块上的@@@@所有其他处理任务供电@@。在@@通过@@@@ CSI-2 将数据流式传输到@@@@ ECU 之前@@，可以@@先使@@用@@板载微控制@@器@@@@ (MCU) 完成处理@@。摄像头模块上的@@@@ MCU 可以@@执行像素级图@@像信号处理@@，或@@者由独立芯片进行此处@@理@@。其中@@@@，远程摄像头模块中@@常见的@@@@ SerDes 芯片组无需供电轨@@@@。具有@@适当@@数量电源@@轨的@@低@@压@@ PMIC 可以@@为@@摄像头模块上的@@@@图@@像传感器和@@其他外设@@供电@@，有助于@@实现@@这些@@系统@@所需的@@小空间@@@@。

图@@ 2 显示了前置摄像头的@@系统@@方框图@@@@。该@@系统@@通常@@位@@于@@挡风玻璃后面靠近后视镜的@@位@@置@@，包括@@执行处理的@@前置摄像头@@ECU 和@@容纳图@@像传感器的@@摄像头模块@@。

图@@ 2：前置摄像头系统@@方框图@@@@

前置摄像头应用@@中@@使@@用@@@@的@@视觉处理器具有@@被称为@@视觉处理加速器的@@专用硬件加速器@@，以@@及@@能@@够用于@@检测边缘物体的@@深度和@@运动感知加速器@@。此外@@，这些@@处理器可能@@具有@@人工智能@@@@ (AI) 功@@能@@@@，并配有专用的@@矩阵乘法加速器来帮助进行深度学习@@。考虑到@@如此大的@@处理量@@，PMIC 必须能@@够在@@@@不增加解决方案@@尺寸@@的@@情况下满足@@处理器的@@@@当@@前要求@@@@。

PMIC 应具有@@出色的@@瞬态响应以@@满足@@@@ AI 处理器的@@@@负载瞬态要求@@@@，并采用@@较小的@@输出@@电容来保持小巧的@@解决方案@@@@尺寸@@@@。集成@@降压稳压器@@@@@@、低@@压差稳压器@@@@、负载开关@@、电压@@监测器@@、序列发生器@@、看门狗计时@@器@@、错误信令模块和@@附加通用输入@@/输出有助于@@减小解决方案@@的@@尺寸@@@@。特别是@@与@@具有@@多个@@分立式@@188足彩外围@@app 并会增加整体尺寸@@和@@成本@@的@@解决方案@@@@相比@@@@，尺寸@@大幅减小@@。

该@@应用@@中@@常用的@@电源@@树架构@@将构建两级电源@@转换@@@@，有助于@@保持总效率@@并能@@够将组件温度保持在@@可接受的@@范围内@@。在@@这种电源@@树架构@@中@@@@，前级直流@@/直流转换@@器@@将@@ 12V 电池电压@@降压至@@多通道@@@@ PMIC 的@@调节中@@间电压@@@@（例如@@，5V 或@@ 9V）。前级直流@@/直流转换@@器@@应选用宽输入电压@@降压转换@@器@@@@@@，能@@够支持@@ 12V 电池电压@@骤降至@@@@ 3V 以@@及@@浪涌至@@高@@达@@@@ 36V 的@@瞬态电压@@@@。

挑战二@@：功@@能@@@@安全@@

由于@@自@@动紧急制动和@@自@@适应巡航@@控制@@涉及前置摄像头@@，因此@@功@@能@@@@安全@@尤为@@重要@@。前置摄像头系统@@通常@@具有@@汽车@@安全完整性等级@@@@ (ASIL) B 要求@@。这意味着处理器的@@@@@@ PMIC 电源@@必须能@@够满足@@@@ ASIL B 要求@@，从@@而帮助实现@@整体系统@@级功@@能@@@@安全@@要求@@@@。

以@@下是@@@@ ASIL B PMIC 应该@@具备的@@一些功@@能@@@@@@：
• PMIC 电源@@轨的@@电压@@监测器@@@@
• 用于@@检测系统@@其他电源@@轨的@@附加监测器@@
• 带隙冗余@@
• 用于@@检测软@@件故障的@@看门狗计时@@器@@@@
• 用于@@检测硬件故障的@@错误信令监测器@@

挑战三@@：低@@成本@@@@

由于@@乘用车和@@轻型商用车中@@大量采用@@前置摄像头@@，因此@@降低@@摄像头系统@@的@@@@成本@@至@@关重要@@。预计到@@@@ 2028 年@@，前置摄像头系统@@的@@@@销量将超过@@@@ 7000 万台@@，是@@车辆中@@常见的@@@@ ADAS 应用@@。

高@@产量会给一级供应商带来成本@@压力@@，进而为@@半导体@@供应商带来压力@@。通过@@减少物料清单数量@@、选择集成@@组件@@、选择合适的@@技术@@节点以@@及@@保持较低@@的@@器件@@成本@@@@，可以@@降低@@整体系统@@的@@@@成本@@@@。PMIC 尺寸@@小巧@@，集成@@了多个@@电源@@@@188足彩外围@@app ，有助于@@实现@@这些@@优势并能@@够优化成本@@@@。

挑战四@@：热性能@@@@@@

由于@@前置摄像头位@@于@@车辆挡风玻璃上@@，因此@@在@@正常工作条件时@@前置摄像头会暴露在@@高@@温下@@。热量会造成热噪声@@并导致图@@像质量不佳@@，在@@弱光条件下更是@@如此@@。前置摄像头需要较小的@@印刷电路板@@面积@@，加上摄像头模块中@@的@@@@摄像头会发热@@，这进一步增加了该@@应用@@的@@散热挑战@@。为@@了适应各种工作条件@@，系统@@的@@@@热性能@@@@@@优化至@@关重要@@。PMIC 良好的@@@@热性能@@@@@@有助于@@使@@电路板@@保持在@@低@@温状态@@。

结@@语@@@@

在@@ ADAS 前置摄像头上添加@@ PMIC 可以@@缓解本文所述的@@四大挑战@@，并提高@@前置摄像头系统@@的@@@@功@@效和@@热效率@@@@。根据具体的@@系统@@要求@@@@，德州仪器@@ (TI) AM62A-Q1 或@@ TDA4AL-Q1 处理器系列@@能@@助力简化您前置摄像头的@@设计@@流程@@。

其他资源@@

查看@@ TPS6594-Q1 和@@ TPS6593-Q1 产品页面@@。
详细了解@@@@ LMQ644A2-Q1 适用于@@汽车@@@@ ADAS 应用@@的@@六相降压稳压器@@@@设计@@@@。

面向@@GaN功@@率放大器@@的@@电源@@解决方案@@@@

judy — Tue, 21 Nov 2023 02:43:09 +0000

RF前端的@@高@@功@@率末级功@@放已被@@GaN功@@率放大器@@取代@@。栅极负压偏置使@@其在@@设计@@@@上有别于@@其它技术@@@@，有时@@设计@@具有@@一定挑战性@@；但它的@@性能@@@@在@@许多@@应用@@中@@是@@独特的@@@@。阅读本文@@，了解@@Qorvo的@@电源@@管理@@解决方案@@如何消除@@@@GaN的@@栅极偏置差异@@。

如今@@，电子工程师明白@@GaN技术@@需要栅极负电压@@工作@@。这曾经被视为@@负面@@的@@@@——此处@@“负面@@”和@@“负极@@”并非双关语@@@@——但今天@@@@，有一些技术@@使@@这种栅极负压操作@@变得微不足道@@。今天@@，我们拥有@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@（PMIC）器件@@，可以@@轻松可靠地为@@这些@@@@GaN PA通电和@@断电@@@@，以@@及@@PMIC所带来更多其他优势@@。我们将在@@下面详细介绍@@。

在@@这篇@@188金宝搏@@ 文章@@中@@@@，我们将解读@@PMIC如何用于@@设计@@和@@控制@@雷达@@、无线基础设施@@、卫星通信和@@其他应用@@中@@的@@@@@@RF GaN PA技术@@。我们还将探讨@@PMIC如何帮助优化射频前端@@（RFFE）设计@@以@@获得最佳性能@@@@@@。

深入探讨@@RFFE功@@率管理的@@系统@@挑战@@

在@@往期博文@@中@@@@，我们探讨了在@@@@RFFE中@@使@@用@@@@GaN 功@@率放大技术@@进行设计@@时@@遇到@@的@@障碍@@。以@@下是@@@@对相关内容的@@回顾@@：

从@@电力供应的@@角度来看@@，还有其他障碍@@——比如@@：

事实上@@，采用@@PMIC可完全消除@@上述@@障碍@@。

深入了解@@电源@@轨@@

在@@许多@@RF放大器系统@@中@@@@，RFFE的@@电源@@轨@@很可能@@为@@开关电源@@@@。这些@@开关电源@@具有@@高@@电压@@摆动和@@高@@斜率@@，这会增加噪声@@的@@可能@@性@@。此外@@还会产生少量的@@电源@@调制@@噪声@@@@，如测量的@@电源@@调制@@比@@（PSMR）。该@@PSMR是@@对调制@@到@@@@RF发射载波上的@@缺陷@@（纹波和@@噪声@@@@）的@@测量@@。可以@@使@@用@@非隔离的@@@@RF负载点@@调节器@@（PMIC中@@的@@@@RF PoL）来减少或@@消除@@这种噪声@@@@。实施@@RF PoL/PMIC可为@@@@RFFE应用@@带来最佳运行所需的@@高@@精度@@电压@@轨@@、快速动态响应负载@@，和@@低@@噪声@@@@@@。

对于@@@@RF功@@率放大器@@应用@@而言@@@@，纯净的@@发射器信号并避免电源@@干扰非常重要@@，以@@免在@@载波频率周围产生尖峰@@（其他线路辐射@@）。这正是@@@@RF PoL的@@优势所在@@@@；它能@@产生高@@输出电压@@@@，有助于@@优化功@@率放大器@@的@@效率@@@@，控制@@功@@率放大器@@件的@@额定值@@，并构建一个@@可调的@@控制@@回路@@，从@@而提供@@一个@@低@@噪声@@@@电源@@@@。如下图@@所示@@@@，借助@@SiC FETs、 ACT43950和@@ACT43850这三种电源@@链器件@@@@，可以@@获得全功@@能@@@@的@@低@@噪声@@@@电源@@链@@。

简化的@@电源@@@@、PMIC和@@RFFE

上述@@PMIC框图@@分解如下@@：

GaN PA PMIC控制@@器@@
· ACT43750——是@@一款@@高@@度集成@@的@@漏极开关和@@栅极负压调节器@@，可实现@@超快速@@RF GaN功@@率放大器@@漏极开关@@。此外@@，它可以@@自@@动瞬时@@保持恒定的@@@@RF GaN功@@率放大器@@栅极电压@@偏置时@@序@@@@，并提供@@动态偏置校准@@——即针对温度波动@@、电流@@坍塌和@@器件@@老化进行调整@@@@。

启动自@@动偏压控制@@时@@@@序@@

自@@动生成栅极负偏置电压@@@@

上电@@时@@自@@动校准偏置点@@

提供@@开@@/关漏极开关@@

当@@GaN功@@率放大器@@因温度漂移和@@老化而产生漂移时@@@@，重新校准偏置点@@

电源@@——恒流稳压器@@和@@降压@@RF PoL
· ACT43950——一款@@高@@压恒流电容器@@充电控制@@器@@@@，与@@Qorvo的@@SiC FET配合使@@用@@@@，可提供@@@@全量程可编程@@的@@输出@@电压@@轨和@@电流@@@@

· ACT43850——RF PoL降压型@@DC-DC电源@@转换@@器@@@@；其使@@用@@@@ACT43950的@@输出@@并将其降至@@为@@@@GaN功@@率放大器@@优化的@@良好稳定@@电压@@@@。凭借其先进的@@配置@@@@选项@@，RFFE系统@@可以@@最大限度降低@@噪声@@@@及电磁干扰@@（EMI），从@@而获得最高@@性能@@@@@@。

在@@上文中@@@@，ACT43750调节栅极和@@漏极@@——漏极电压@@范围为@@@@10至@@55V。需要注意@@的@@是@@@@，如果@@您的@@系统@@设计@@已经实施@@了电压@@轨@@，ACT43750也可独立使@@用@@@@。在@@这种情况下@@，需要添加@@ACT43750和@@开关@@（GaN或@@Si）。系统@@中@@的@@@@@@ACT43750单独为@@@@RF系统@@的@@@@GaN器件@@提供@@@@10至@@55V直流恒定轨@@（适合此电压@@范围的@@@@GaN功@@率放大器@@有@@：QPD0005M、QPA0017和@@QPA2612，其它产品请访问@@@@qorvo.com/products/amplifiers/power-amplifiers）。但是@@@@，如不添加@@ACT43950和@@ACT43850，您的@@设计@@将需要更大的@@功@@率@@188足彩外围@@app 与@@导线@@，如上所述@@。

ACT41000可用于@@低@@电压@@解决方案@@@@；其漏极电压@@范围为@@@@@@3至@@24V。往期博文@@《使@@用@@电源@@管理@@模块为@@@@GaN功@@率放大器@@上电@@@@（和@@断电@@）》对这一器件@@进行了概述@@；此篇博文和@@相关视频教程@@（qorvo.com/design-hub/videos/using-advanced-power-management-to-optimize-gan-pa-performance）介绍了如何在@@系统@@中@@设置@@和@@使@@用@@该@@器件@@@@。

RF系统@@设计@@中@@使@@用@@@@的@@@@ACT41000 PMIC

该@@器件@@与@@上述@@@@PMIC、SiC FET和@@GaN功@@率放大器@@器件@@一样@@，适用于@@雷达@@、无线基础设施@@等领域@@。

结@@语@@@@

当@@今的@@@@RF系统@@越来越小@@，要求@@更宽的@@@@RF带宽@@、更高@@的@@功@@率@@、更高@@的@@工作温度@@，且必须比以@@前的@@解决方案@@@@更加可靠@@。这通常@@意味着系统@@复杂性的@@增加@@；但在@@@@RF GaN应用@@中@@采用@@@@ Qorvo的@@PMIC，能@@够让@@复杂的@@功@@率树更易于@@管理@@。PMIC使@@控制@@@@、操作@@和@@性能@@@@更为@@精确@@、可靠和@@优化@@。技术@@的@@@@进步让@@我们再次@@“惊叹不已@@”。现在@@@@，采用@@PMIC，设计@@工程师可以@@更好@@、更轻松地进行设计@@@@，同时@@@@打造技术@@高@@度先进的@@@@RFFE系统@@。

了解@@有关此主题的@@更多信息以@@及@@获得针对您最新设计@@挑战的@@解决方案@@@@@@，请访问@@Qorvo Design Hub（qorvo.com/design-hub），获取内容丰富的@@视频@@、188金宝搏@@ 文章@@、白皮书和@@工具等@@。

了解@@更多有关本主题和@@其它@@Qorvo相控阵雷达解决方案@@的@@信息@@，请访问@@Qorvo.com网@@站或@@联系技术@@支持@@（qorvo.com/support/technical-support）。

来源@@：Qorvo半导体@@

南芯科技@@推出完整@@ LPDDR5/5X和@@LPDDR4X存储器@@电源@@解决方案@@@@

judy — Tue, 15 Aug 2023 03:43:31 +0000

LPDDR 全称为@@@@Low Power Double Data Rate，简称低@@功@@耗@@内存@@，是@@美国@@JEDEC 固态技术@@协会指定的@@通信标准@@，以@@低@@功@@耗@@和@@小体积著称@@，专门用于@@移动式电子产品@@。

LPDDR5/5X 和@@LPDDR4X 都是@@低@@功@@耗@@内存标准@@，具有@@不同的@@性能@@@@和@@功@@能@@@@特点@@，可以@@应用@@于@@各种电子设备中@@@@，例如@@移动式电子产品等@@，其中@@@@LPDDR5X 相比@@LPDDR5，运行速度更快@@，性能@@@@提升@@@@1.5 倍@@，带宽@@提升@@@@2倍@@，同时@@@@支持多@@Bank Group 模式@@，数据可以@@多通道@@传输@@，从@@而进一步提升@@了@@传输数据带宽@@@@。而相比@@上一代的@@@@LPDDR4X，LPDDR5 的@@综合场景的@@续航能@@够提升@@@@10% 左右@@。

南芯科技@@近期推出一款@@适用于@@@@LPDDR5、LPDDR5X 和@@LPDDR4X 存储器@@的@@全功@@率解决方案@@@@PMIC——SC6301。

SC6301 DEMO展示@@

产品介绍@@

SC6301

SC6301具有@@低@@静态电流@@@@@@@@、负载瞬态性能@@@@优异@@、高@@效率@@@@等特点@@。采用@@3x3mm FCQFN3X3 超小封装@@@@，能@@够为@@存储器@@系统@@节省@@PCB空间@@，可广泛应用@@于@@于@@笔记本电脑@@，PC，平板电脑等移动式电子产品@@。

LPDDR5 电源@@轨需求如下@@：

SC6301 能@@满足@@@@JEDEC 标准对输出电压@@及时@@序@@的@@要求@@@@@@，通过@@对@@EN 和@@VDDQEN 控制@@，SC6301 实现@@S3/S5 状态灵活切换@@。SC6301集成@@了两个@@@@同步高@@频降压转换@@器@@@@@@(VDD2 和@@VDDQ)。该@@变换器采用@@带内部@@斜坡补偿的@@恒定导通时@@间控制@@模式@@@@，具有@@优异的@@负载瞬态性能@@@@@@，并支持极低@@@@ESR 输出电容器@@@@，如陶瓷电容@@。SC6301 内部@@集成@@低@@导通电阻功@@率@@@@MOSFETs 提高@@工作效率@@@@。

此外@@，VDD2 的@@峰值输出电流@@@@@@可达@@14A, VDDQ 的@@输出@@电流@@可达@@3A。SC6301 还集成@@了@@VDD1 的@@18mΩ 负载开关@@。VDD1 在@@1.8V 输入电压@@下支持最大@@3A的@@峰值输出电流@@@@@@。SC6301 集成@@了丰富的@@保护功@@能@@@@@@，在@@不损坏自@@身或@@系统@@负载的@@情况下扩展了工作范围@@，保护功@@能@@@@包括@@@@UVLO, OVP, OCP, UVP 和@@热关断@@。

功@@ 能@@：

VDD2的@@输入电压@@范围为@@@@3.1V至@@28

低@@静态电流@@@@

LPDDR5内存电源@@解决方案@@兼容@@ LPDDR5X和@@LPDDR4X

VDD2峰值输出电流@@@@14A

VDD1峰值输出电流@@@@为@@@@3A

VDDQ 连续输出电流@@为@@@@3A

恒定导通时@@间控制@@可实现@@快速瞬态响应@@

低@@ESR输出电容器@@@@稳定@@工作@@

VDD2 650kHz工作频率@@

集成@@低@@导通电阻功@@率@@MOSFETs

输出精度@@高@@@@

电源@@时@@序@@控制@@@@@@

内部@@软@@启动@@

电源@@良好指示@@

输出放电功@@能@@@@@@

UVLO, OCP, OVP, UVP，和@@热关断@@

UVLO和@@过热保护无闩锁@@

采用@@3mmx3mm, FCQFN3X3封装@@

结@@ 语@@

南芯科技@@推出的@@首款@@@@LPDDR PMIC SC6301，是@@一款@@适用于@@@@LPDDR5、LPDDR5X和@@LPDDR4X存储器@@的@@全功@@率解决方案@@@@，有低@@静态电流@@@@@@、负载瞬态性能@@@@优异@@、高@@效率@@@@等特点@@，可广泛应用@@于@@于@@笔记本电脑@@，PC，平板电脑等移动式电子产品@@。

豪威集团@@推出支持功@@能@@@@安全@@@@ASIL B的@@汽车@@@@Camera PMIC解决方案@@

judy — Mon, 24 Apr 2023 02:47:49 +0000

随着@@汽车@@智能@@驾驶和@@智能@@座舱技术@@时@@代的@@到@@来@@，使@@得汽车@@摄像头@@成为@@多传感器融合中@@不可或@@缺的@@组成@@部分@@。通过@@算法感知来增强对外部环境的@@识别@@，同时@@@@增强对驾乘人员的@@状态监测来提升@@辅助驾驶级别@@、提高@@驾乘人员乘坐舒适性@@。汽车@@感知系统@@对@@ADAS摄像头的@@高@@性能@@@@提出了更高@@的@@需求@@@@。

近年@@来@@，汽车@@ADAS(高@@级辅助驾驶系统@@@@@@@@)装车率正在@@快速增长@@，该@@技术@@主要集中@@在@@@@L2~L3级辅助驾驶系统@@@@@@。为@@实现@@这些@@功@@能@@@@@@，单车感知系统@@中@@摄像头的@@数量至@@少在@@@@5个@@以@@上@@@@，主要包括@@前视@@/环视摄像头@@、用于@@盲点监测的@@侧视摄像头@@、用于@@倒车辅助的@@后视摄像头@@，以@@及@@用于@@舱内监控的@@内视摄像头@@，这些@@摄像头共@@同完成汽车@@的@@车道偏离保持@@、自@@适应巡航@@、360全景影像和@@辅助驾驶等功@@能@@@@@@。

随着@@ADAS从@@L2+向更高@@级别辅助驾驶系统@@@@进化@@，摄像头的@@种类和@@数量逐渐增多@@，功@@能@@@@也逐渐变强@@，因此@@对给车载摄像头供电的@@电源@@管理@@芯片也提出了更高@@的@@要求@@@@@@，例如@@小封装@@@@、低@@功@@耗@@、高@@效率@@@@，以@@及@@具备满足@@@@ISO26262的@@功@@能@@@@安全@@标准@@。

豪威集团@@，全球排名前列的@@先进数字成像@@、模拟@@、触屏和@@显示技术@@等半导体@@解决方案@@开发商@@，一直致力于@@汽车@@摄像头@@相关的@@产品研发@@。除图@@像传感器外@@，ORX1210是@@OMNIVISION最新推出的@@一款@@用于@@汽车@@摄像头@@的@@高@@度集成@@式@@PMIC。这款@@@@PMIC采用@@QFN4x4mm2封装@@，拥有@@4.0V到@@18V宽输入电压@@范围@@，由一个@@中@@压@@DCDC Buck稳压器@@、两个@@@@低@@压@@DCDC Buck稳压器@@和@@一个@@高@@@@PSRR低@@噪声@@@@LDO组成@@。其中@@@@，LDO专为@@摄像头敏感的@@频率范围@@（100K~1MHz）进行了优化@@，能@@更好的@@抑制电源@@噪声@@对图@@像画质的@@影响@@。灵活的@@上电@@时@@序@@控制@@@@@@，确保系统@@的@@@@稳定@@运行@@。支持展频功@@能@@@@@@@@，提升@@了@@系统@@的@@@@@@EMI性能@@@@。高@@电源@@效率@@和@@良好的@@@@散热性能@@@@@@@@，支持系统@@在@@@@更高@@的@@环境温度下正常工作@@。作为@@@@国内首款@@支持功@@能@@@@安全@@@@ASIL B的@@摄像头电源@@管理@@芯片@@，集成@@了更丰富的@@功@@能@@@@安全@@机制@@, 功@@能@@@@安全@@满足@@@@ASIL B等级@@要求@@@@。

ORX1210——3通道@@Buck，1通道@@LDO汽车@@摄像头@@PMIC

◆ AEC-Q100认证@@

◆ 满足@@ISO26262功@@能@@@@安全@@ASIL-B等级@@

◆ 2.3MHz固定开关频率@@@@

◆ MTP(Multi-Time Programming), 对用户提供@@@@3次可编程@@@@

◆ 支持展频及可变相位@@输出@@，提供@@更优秀的@@@@EMI性能@@@@

◆ 内部@@集成@@软@@起动限制浪涌电流@@@@

◆ 宽电压@@@@、大电流@@输出@@，满足@@市场上主流品牌的@@图@@像传感器的@@供电需求@@

◆ 主同步降压器@@1

-可配置@@输出电压@@@@: 2.5V~4.0V

-最大持续输出电流@@@@: 1.5A

◆ 次级同步降压器@@2

-可配置@@输出电压@@@@: 0.9V~1.9V

-最大持续输出电流@@@@: 1.2A

◆ 次级同步降压器@@3

-可配置@@输出电压@@@@: 0.9V~1.9V

-最大持续输出电流@@@@: 1.2A

◆次级线性稳压器@@@@LDO

-可配置@@输出电压@@@@: 1.6V~3.3V

-最大持续输出电流@@@@: 0.3A

◆ 符合@@RoHS标准且无卤素@@

◆ 可润湿侧翼封装@@@@：QFN4x4-24，间距@@0.5mm

上电@@自@@检测@@，确保系统@@可靠性@@

ORX1210具有@@上电@@自@@检测@@功@@能@@@@@@，当@@系统@@电源@@电压@@@@VSYS超过@@UVDET(3.7V)时@@，芯片开始@@导入@@MTP的@@配置@@@@，之后立即开始@@执行自@@检测@@。PMIC总共@@会执行三次自@@检测@@，如果@@检测失败则会进入@@安全模式@@@@，保证系统@@进入@@安全状态@@。

时@@序@@控制@@@@，确保系统@@稳定@@性@@

ORX1210的@@上电@@电源@@序列启动的@@控制@@方式可选择通过@@@@PWRON引脚@@或@@者内部@@寄存器控制@@的@@方式实现@@上电@@启动@@，并且同时@@@@支持@@3个@@降压器和@@@@LDO的@@上电@@时@@序@@的@@独立控制@@@@。

当@@选择@@PWRON控制@@时@@@@，当@@PWRON引脚@@输入电压@@为@@高@@电平时@@@@，PMIC识别为@@电源@@开启事件@@，即开启电源@@序列的@@输出@@@@；

当@@选择@@内部@@寄存器控制@@时@@@@@@，当@@导入寄存器配置@@之后@@，对应电源@@输出通道@@按照设定时@@序@@开启软@@启动且电压@@输出到@@达设定值@@；

当@@电源@@电压@@@@VSYS小于@@@@UVDET时@@，所有输出电源@@通道@@同时@@@@掉电@@，PMIC进入@@POR模式@@直至@@电源@@电压@@恢复@@。

展频功@@能@@@@@@，提升@@EMI性能@@@@

为@@了提升@@@@EMI性能@@@@，ORX1210使@@用@@了展频功@@能@@@@@@@@，将原有固定的@@@@2.3MHz开关频率@@扩展@@±10%，极大削弱了@@2.3M频率点的@@@@EMI噪声@@，提升@@了@@EMI性能@@@@。同时@@@@Buck2/3转换@@器@@支持开关相位@@偏移设定@@，减小来自@@@@Buck1的@@开关噪声@@的@@影响@@，减小开关纹波@@，提升@@芯片整体的@@@@EMI性能@@@@。

高@@转化效率@@@@，高@@PSRR

ORX1210集成@@了高@@效的@@主次级@@Buck同步降压转换@@器@@@@@@，最高@@转化效率@@@@高@@达@@@@90%以@@上@@。此外@@，为@@减小噪声@@对摄像头传感器的@@影响@@，LDO对输入电源@@噪声@@的@@抑制率做了优化@@，其中@@@@100KHz以@@下频段@@@@PSRR高@@达@@65db，100k~1MHz频段@@PSRR高@@达@@45db。

智能@@通讯接口@@@@

ORX1210集成@@I2C智能@@通讯接口@@@@，支持主机端实时@@查询芯片工作状态以@@及@@故障状态下读取故障信息@@。

高@@度集成@@安全机制@@，功@@能@@@@安全@@ASIL B

为@@了满足@@@@ADAS(辅助驾驶系统@@@@)对功@@能@@@@安全@@的@@需求@@@@，ORX1210最大程度集成@@了对功@@能@@@@失效的@@安全诊断机制@@，来提升@@系统@@对单点故障和@@潜在@@故障的@@诊断覆盖率@@，提升@@系统@@的@@@@功@@能@@@@安全@@级别@@。

目前@@，这款@@@@PMIC已接受送样@@，预计将于@@@@@@2023年@@Q4实现@@量产@@。欲了解@@更多信息@@，请联系豪威集团@@的@@销售代表@@：https://www.omnivisiongroup.com/about-haowei 。

Nexperia推出能@@源采集@@PMIC，以@@加速开发环境友好型能@@源自@@主式低@@功@@耗@@器件@@@@

judy — Fri, 07 Apr 2023 02:27:17 +0000

电容式@@DC-DC转换@@器@@有助于@@节省高@@达@@@@90%的@@BOM成本@@

基础半导体@@器件@@领域的@@专家@@Nexperia今日宣布推出能@@量采集解决方案@@@@，进一步丰富其电源@@管理@@@@IC系列@@。该@@方案可简化低@@功@@耗@@物联网@@@@@@(IoT)及其@@嵌入式应用@@@@，并增强应用@@性能@@@@@@。NEH2000BY是@@高@@性能@@@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@(PMIC)，可从@@环境中@@收集能@@源@@（例如@@借助@@光伏电池采集光能@@@@），并给电池或@@储能@@电容充电@@。凭借此特性@@，Nexperia的@@NEH2000BY可为@@@@开发体积更小@@、更环保的@@自@@供电式电子设备提供@@支持@@。此外@@，该@@能@@源采集解决方案@@还有助于@@减轻每年@@生产和@@废弃的@@数十亿电池对环境的@@影响@@。

NEH2000BY 可帮助简化能@@源采集解决方案@@的@@设计@@过程@@，其体积比其他竞争产品小@@20倍@@，且无需针对单个@@应用@@进行额外优化@@。此外@@，PMIC采用@@无电感设计@@@@，从@@而简化了@@PCB设计@@，显著减少了@@BOM总成本@@并缩小电路板@@尺寸@@@@，组装面积仅为@@@@12 mm²。

为@@更大限度地提高@@转换@@效率@@@@，能@@源采集解决方案@@必须能@@够适应环境能@@量的@@波动@@，NEH2000BY采用@@了最大功@@率点跟踪@@(MPPT)技术@@，这是@@一种@@自@@适应算法@@，可优化已采集能@@源的@@传输方式@@，并可实现@@高@@达@@@@80%的@@平均转换@@效率@@@@。这种独特的@@@@MPPT算法不仅速度快@@，而且精度@@高@@@@，让@@PMIC能@@够在@@@@1秒钟内适应环境变化@@。这比目前@@可用的@@任何其他解决方案@@都快得多@@，并可以@@大幅提高@@一天内采集到@@的@@能@@量@@，从@@而大大扩展了其应用@@领域@@。此外@@，NEH2000BY包含自@@我优化功@@能@@@@@@，且无需预编程即可自@@主运行@@，方便设计@@人员更轻松地利用环境能@@源给设备供电@@。

Nexperia的@@能@@源采集解决方案@@能@@够在@@@@功@@耗低@@至@@几微瓦的@@应用@@@@（包括@@无线@@物联网@@@@节点@@、可穿戴智能@@标签和@@电子货架标签@@）中@@，从@@各种环境中@@采集能@@量@@，以@@帮助节约成本@@@@。

Nexperia模拟@@和@@逻辑@@@@IC业务部门总经理@@Dan Jensen表示@@：“NEH2000BY兼具经济高@@效@@、易于@@使@@用@@和@@轻便紧凑等优势@@，将更广泛地用于@@能@@量采集应用@@@@。有了@@NEH2000BY，那些应用@@将不再需要更换电池或@@者无需电池@@，从@@而可显著减少有害废物的@@产生@@，带来巨大的@@环境效益@@。”

NEH2000BY采用@@16引脚@@3 mm × 3 mm QFN封装@@，工作温度范围为@@@@-40°C至@@+85°C。

欲了解@@有关@@Nexperia能@@源采集解决方案@@的@@更多信息@@，请访问@@：www.nexperia.com/product/NEH2000BY

关于@@@@Nexperia

Nexperia，作为@@@@生产大批量基础半导体@@二极管件@@的@@专家@@，其产品广泛应用@@于@@全球各类电子设计@@@@。公司@@丰富的@@产品组合@@包括@@二极管@@、双极性晶体管@@、ESD保护二极管件@@@@、MOSFET二极管件@@、氮化镓场效应晶体管@@(GaN FET)以@@及@@模拟@@@@IC和@@逻辑@@IC。Nexperia总部位@@于@@荷兰奈梅亨@@，每年@@可交付@@1000多亿件产品@@，产品符合@@汽车@@行业的@@严苛标准@@。其产品在@@效率@@@@（如工艺@@@@、尺寸@@、功@@率及性能@@@@@@）方面获得行业广泛认可@@，拥有@@先进的@@小尺寸@@封装@@技术@@@@，可有效节省功@@耗及空间@@@@。

凭借几十年@@来的@@专业经验@@，Nexperia持续不断地为@@全球各地的@@优质企业提供@@高@@效的@@产品及服务@@，并在@@亚洲@@、欧洲和@@美国拥有@@超过@@@@14,000名员工@@。Nexperia是@@闻泰科技股份有限公司@@@@(600745.SS)的@@子公司@@@@，拥有@@庞大的@@知识产权组合@@，并获得了@@IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001和@@ISO 45001认证@@。

集成@@无源@@188足彩外围@@app 的@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@

judy — Wed, 08 Feb 2023 07:02:17 +0000

自@@TechInsights于@@2021年@@底推出电源@@管理@@集成@@电路@@@@（PMIC）工艺@@分析频道以@@来@@，已分析了多种器件@@@@。内容囊括@@高@@压栅极驱动器@@和@@汽车@@级电源@@转换@@@@IC，乃至@@@@移动电源@@管理@@集成@@电路@@@@。据观察@@，越来越多的@@制造@@商尝试以@@共@@同封装@@配置@@或@@与@@硅@@IC本身@@“全集成@@@@”的@@方式将无源@@@@188足彩外围@@app 集成@@至@@电源@@管理@@集成@@电路@@产品@@。

与@@所有电力电子产品一样@@，尺寸@@、重量和@@功@@率@@（SWaP）均为@@关键的@@性能@@@@指标@@。为@@提高@@系统@@效率@@@@，我们需要更小巧轻便且功@@率密度更高@@的@@系统@@@@。在@@电源@@管理@@集成@@电路@@运行功@@率水平相对较低@@的@@情况下@@，集成@@是@@非常理想的@@方式@@，并且具备理论可行性@@。

一种@@“集成@@稳压器@@@@”（IVR）受到@@了特别关注@@。鉴于@@相对较小的@@变化也可能@@损坏@@CPU等精密部件中@@的@@@@精密晶体管@@，所以@@需使@@用@@稳压器@@电路提供@@稳定@@的@@恒电压@@@@。

许多消费类电子产品的@@输入电压@@为@@@@12 V（最新的@@服务器架构@@为@@@@48 V）。产品内部@@的@@最终@@“负载点@@”（PoL）的@@降压转换@@过程为@@@@CPU、GPU和@@其他内部@@@@188足彩外围@@app 提供@@其所需的@@电压@@@@（通常@@<2 V）。随着@@架构@@复杂化@@，需输入不同电压@@@@，因而需采用@@多个@@稳压器@@电路提供@@不同的@@电压@@@@，而它们会占用宝贵的@@电路板@@空间@@@@。集成@@此项功@@能@@@@将带来明显收益@@。

“全集成@@@@”稳压器@@的@@早期尝试@@

迄今为@@止@@，英特尔公司@@对这项技术@@的@@@@尝试或@@许最为@@瞩目@@。英特尔尝试在@@第@@4代和@@第@@5代核心微处理器@@（Haswell和@@Broadwell）上采用@@所谓的@@@@“全集成@@@@稳压器@@@@@@”（FIVR）解决方案@@。在@@2014年@@亚太经合组织会议上提交的@@一篇论文@@展示@@了这种方法@@——将非磁性电感集成@@至@@栅格阵列@@（LGA）封装@@。一篇在@@@@2016年@@提交的@@研究论文@@显示了研讨中@@的@@@@不同电感的@@更多详情@@，包括@@非耦合螺线管@@、交错螺线管@@、屏蔽电镀通孔@@（PTH）环和@@@@3DL。该@@论文得出结@@论@@，未来可能@@必须使@@用@@磁性材料以@@满足@@电流@@密度需求@@。2011年@@的@@早期演示@@展示@@了对片上电@@感的@@研究@@，包括@@磁性@@CoZrTa包络@@。

从@@第六代产品开始@@@@，英特尔放弃了全集成@@@@稳压器@@@@@@方案@@，原因之一似乎是@@这种方法会使@@@@CPU附近产生额外热量@@。传闻这项技术@@将被再次引入@@，正如在@@@@VLSI 2022上的@@演示@@所证明的@@那样@@，英特尔仍在@@以@@某种形式研究这一概念@@。

苹果@@APL1028集成@@稳压器@@@@

我们的@@拆解频道详细报道了已发布的@@最重要的@@消费类电子产品@@。根据对采用@@@@M1处理器的@@@@2021款@@MacBook Pro（16英寸@@）的@@分析@@，我们发现苹果@@@@APL1028芯片被设置@@在@@@@M1处理器区@@域散热外壳内的@@@@PCB背面@@。此后@@，我们编写了一份有关该@@器件@@的@@@@电源@@管理@@集成@@电路@@工艺@@分析报告@@@@，并在@@最近的@@@@电源@@管理@@集成@@电路@@简报@@中@@重点介绍了集成@@电感技术@@@@。

如图@@@@1所示@@，APL1028采用@@倒装芯片球栅阵列@@（FCBGA）封装@@。

图@@1：倒装芯片球栅阵列封装@@的@@@@苹果@@@@APL1028集成@@稳压器@@@@：a）俯视图@@@@b）仰视图@@@@c）突出显示芯片的@@侧视@@x光片@@

当@@使@@用@@酸解封工艺@@取出封装@@中@@的@@@@芯片后@@，获得集成@@电路@@，分析表明这很可能@@采用@@了台积电的@@@@12 FF工艺@@。注意@@，这并非@@BCD电源@@管理@@集成@@电路@@，传统@@双极器件@@或@@@@DMOS功@@率晶体管与@@鳍式场效晶体管@@（FinFETs）的@@集成@@需要使@@用@@大量昂贵的@@光刻掩模@@。假设这些@@部件在@@相对较低@@的@@功@@率水平下运行@@，则仅使@@用@@鳍式场效晶体管即可@@。我们迄今发现的@@最小的@@@@“传统@@”电源@@管理@@集成@@电路@@逻辑节点约为@@@@55 nm，同样来自@@@@去年@@报道@@的@@苹果@@产品@@。

随着@@封装@@的@@@@去除@@，将逐渐展现真正的@@创新@@。图@@2显示了采用@@抛光和@@@@O2蚀刻工艺@@后的@@封装@@@@。图@@中@@显示了三排耦合电感@@（共@@28个@@）。

图@@2：抛光封装@@@@（显示片上电@@感区@@域@@）

如图@@@@3所示@@，每个@@耦合电感均设置@@在@@器件@@的@@@@RDL区@@，两个@@@@铜条外部包绕磁性材料制成的@@包络@@@@。各铜条的@@一端通过@@过孔与@@芯片相连@@，而另一端向外连接至@@封装@@@@。

图@@3：APL1028芯片的@@扫描电镜剖面图@@@@（显示带磁性包络@@的@@耦合电感@@）

这与@@@@2011年@@的@@英特尔研究论文中@@提出的@@概念相似@@@@，甚至@@电感包络@@中@@似乎使@@用@@了相同的@@@@CoZrTa磁性材料叠层@@。苹果@@已将这一概念应用@@于@@生产器件@@@@。

来自@@安普沃尔@@半导体@@@@（Empower Semiconductor）的@@另一集成@@稳压器@@@@示例@@

我们最近发布了一份关于@@@@@@安普沃尔@@EP7037C三路输出集成@@稳压器@@@@的@@@@电源@@管理@@集成@@电路@@工艺@@分析报告@@@@。该@@产品允许通过@@多个@@不同的@@稳压为@@器件@@的@@不同部件供电@@。安普沃尔@@甚至@@更进一步@@，于@@最近发布了@@四路输出器件@@@@——EP71xxx系列@@。安普沃尔@@声称其集成@@稳压器@@@@技术@@可将体积缩小@@10倍@@，同时@@@@将运行速度提高@@@@1000倍@@。产生这种改进的@@原因在@@于@@传统@@的@@稳压器@@需要较大的@@输出@@电容来充分过滤瞬态响应@@。安普沃尔@@声称其解决方案@@允许处理器电源@@状态发生纳秒级变化@@。

图@@4显示了翻转芯片球形栅格阵列封装@@@@和@@@@x光片@@，其中@@@@显示了@@“TRIO-C”IC芯片以@@及@@另外四个@@硅深沟槽电容器@@芯片的@@位@@置@@。

图@@4：安普沃尔@@EP7037C集成@@稳压器@@@@a）翻转芯片球形栅格阵列封装@@@@b）封装@@的@@@@x光片@@

该@@产品与@@这篇@@188金宝搏@@ 前文讨论的@@苹果@@@@APL1028集成@@稳压器@@@@有部分相似@@之处@@。与@@APL1028相似@@，我们认为@@图@@中@@的@@@@@@“TRIO-C”芯片很可能@@基于@@@@台积电的@@@@12 FF工艺@@制程@@。但其集成@@方法不同@@，图@@中@@没有采用@@片上电@@感@@。相对地@@，安普沃尔@@提供@@了两种解决方案@@@@：

 定制服务@@，安普沃尔@@将协助设计@@待集成@@@@PCB的@@专用电感走线@@。

 安普沃尔@@还提供@@@@EP7037B，其中@@@@包含一个@@由翻转芯片球形栅格阵列封装@@@@缠绕的@@电感器@@。

采用@@另外四个@@硅深沟槽电容器@@芯片是@@减少额外的@@无源@@188足彩外围@@app 和@@缩小电路板@@空间@@的@@另一种@@方法@@。图@@5显示了此类@@芯片之一的@@扫描电镜剖面@@。采用@@硅化钨触点的@@双金属铝工艺@@与@@填充多晶硅并形成电容器@@的@@深沟槽相连@@。

图@@5：硅深沟槽电容的@@硅扫描电镜剖面图@@@@

英飞凌@@集成@@负载点@@电源@@@@（IPOL）降压调节器@@

拆去集成@@稳压器@@@@后@@，我们可以@@发现@@，它不仅仅是@@一个@@用于@@集成@@无源@@@@188足彩外围@@app 的@@小众应用@@@@。英飞凌@@最近发布了@@配备@@“全集成@@@@”4 A降压转换@@器@@@@的@@@@TDM3885集成@@负载点@@电源@@模块@@。图@@6中@@的@@@@各图@@像详细描述了@@PG-LGA-15封装@@的@@@@内部@@@@，有关更多详情@@，可参见我们@@关于@@@@该@@器件@@的@@功@@率封装@@报告@@@@@@。

图@@6：英飞凌@@TDM3885 IPOL a）标识芯片位@@置的@@封装@@侧视图@@@@X光片@@b）显示电感线圈的@@封装@@喷射蚀刻俯视图@@@@@@c）TC180008_R8B芯片和@@电感线圈的@@封装@@电镜剖面图@@@@

图@@7所示@@的@@@@TC180008_R8B芯片不含日期标记@@，但因其具有@@国际整流器标志@@（见右下角@@），所以@@可合理假设其并非英飞凌@@的@@新@@IC设计@@。该@@部件的@@创新之处在@@于@@电感集成@@@@，这与@@@@集成@@稳压器@@@@非常相似@@@@，可以@@节省宝贵的@@电路板@@空间@@@@。该@@部件设计@@用于@@电信和@@数据中@@心等应用@@的@@负载点@@电源@@@@（PoL）转换@@，英飞凌@@指出@@，它适合用于@@@@“空间@@和@@散热受限的@@应用@@@@”。英飞凌@@声称@@，因该@@部件能@@降低@@寄生效应@@，所以@@不但能@@减少@@80%的@@电路板@@面积@@，还能@@提高@@性能@@@@@@。

图@@7：TC180008_R8B芯片图@@@@

总结@@@@

将无源@@188足彩外围@@app 集成@@至@@功@@率芯片具有@@明显优势@@。这样能@@提高@@功@@率密度@@，尽可能@@减小电路板@@空间@@以@@及@@缩短物料清单@@（BoM），这些@@都极具吸引力@@。但这样也会带来各种缺陷@@，并且先前对该@@技术@@的@@@@尝试也很快停止了@@。

我们可以@@观察苹果@@是@@否将该@@理念延续至@@@@M2 Pro和@@Max MacBooks，以@@及@@他们在@@散热管理方面如何进行权衡@@。

集成@@稳压器@@@@（IVR）绝不是@@唯一能@@通过@@这种方法受益的@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@技术@@@@。讨论任何功@@率转换@@产品时@@均需重视系统@@级性能@@@@@@，在@@较高@@的@@功@@率下更是@@如此@@，即使@@效率@@稍有提高@@也将变得非常重要@@。当@@讨论碳化硅@@（SiC）和@@氮化镓@@（GaN）晶体管等新的@@宽禁带产品@@，需重视这一点@@。分立式晶体管自@@身可能@@比硅晶体管更昂贵@@，但它们不仅能@@提高@@晶体管性能@@@@@@，无疑还能@@为@@更大的@@系统@@设计@@节省成本@@@@。他们通过@@更高@@的@@切换频率来实现@@这一点@@，从@@而允许减小电容并提供@@更便宜轻便且功@@率密度更高@@的@@解决方案@@@@@@。在@@观察高@@功@@率模块时@@@@，我们逐渐觉察到@@模块化布局和@@短距互连对降低@@电感的@@重要性@@。

完全去除封装@@接线的@@新型封装@@技术@@示例也在@@不断涌现@@，参见我们关于@@@@安世半导体@@@@“铜夹@@”技术@@的@@@@功@@率封装@@报告@@@@，该@@技术@@去除了低@@压硅产品@@PSMN3R9 100 V金氧半场效晶体管@@的@@封装@@接线@@。

对于@@@@频谱的@@低@@功@@率端和@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@，我们可以@@进一步将无源@@器件@@集成@@到@@分立式封装@@中@@@@，对于@@@@苹果@@@@APL1028而言@@，实际集成@@至@@半导体@@芯片@@。我们期待在@@未来数年@@看到@@相关方面出现突破性进展@@，并且很高@@兴能@@继续与@@大家分享我们的@@发现@@！

Nordic Semiconductor推出具有@@独特系统@@管理功@@能@@@@的@@多功@@能@@@@电源@@管理@@集成@@电路@@产品@@

judy — Wed, 04 Jan 2023 08:31:25 +0000

Nordic 电源@@管理@@集成@@电路@@产品组合@@最新成员@@nPM1300 PMIC，集成@@了低@@功@@耗@@蓝牙嵌入式设计@@所需的@@基本功@@能@@@@@@，可简化系统@@设计@@并支持更长运行时@@间和@@高@@效的@@电池充电@@@@

Nordic Semiconductor计划在@@@@2023年@@中@@发布第三款@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@（PMIC）产品以@@扩展其@@PMIC产品组合@@。nPM1300扩大了@@PMIC产品系列@@@@，同时@@@@支持较大电池充电@@和@@四个@@调节电源@@轨@@。nPM1300将针对效率@@和@@紧凑尺寸@@@@（3.1 x 2.4 mm WL-CSP或@@5 x 5 mm QFN）进行优化@@，并可通过@@@@I2C兼容双线接口@@@@（TWI）进行数字化配置@@@@。用户可以@@通过@@数字接口@@使@@用@@不同的@@系统@@管理功@@能@@@@@@，例如@@硬复位@@@@@@、电池燃料表@@、系统@@级看门狗@@、断电警告@@，以@@及@@启动失败后的@@恢复@@，这些@@功@@能@@@@在@@低@@能@@耗蓝牙@@（Bluetooth® Low Energy (LE)）嵌入式设计@@中@@通常@@作为@@@@独立功@@能@@@@来实施@@@@。

Nordic Semiconductor 公司@@PMIC产品总监@@Geir Kjosavik表示@@：“Nordic进入@@PMIC市场的@@原因@@，是@@因为@@现有的@@@@电源@@管理@@解决方案@@没有针对紧凑的@@@@、超低@@功@@耗@@物联网@@@@应用@@做优化@@。现有的@@@@PMIC未能@@帮助设计@@者使@@用@@分立组件来实现@@重要功@@能@@@@@@。这些@@功@@能@@@@自@@然属于@@@@PMIC内部@@，而且几乎不需要额外成本@@就可以@@实现@@@@。我们就是@@这样做的@@@@。Nordic客户将会很高@@兴使@@用@@片上功@@能@@@@以@@提高@@产品的@@安全性@@，并提供@@额外的@@方法来节约电池能@@量@@。"

针对先进物联网@@@@而设计@@@@

nPM1300旨在@@为@@@@Nordic的@@nRF52和@@nRF53系列@@先进无线多协议系统@@级芯片@@（SoC）提供@@高@@效的@@电源@@调节@@。这款@@@@PMIC具有@@四个@@稳压电源@@轨和@@大电池充电@@器@@，因而十分适合@@nRF5340 SoC主机和@@多个@@外围功@@能@@@@@@（如传感器@@）等紧凑型先进物联网@@@@产品@@。示例包括@@先进的@@可穿戴设备@@和@@便携式医疗应用@@@@。

nPM1300 PMIC可在@@@@4.0至@@5.5 V外部电源@@下工作@@，也可在@@@@低@@至@@@@2.4 V的@@电池电压@@下工作@@。两个@@@@电源@@轨由单独的@@@@DC/DC降压转换@@器@@@@调节@@，可在@@@@1.0至@@3.3 V之间配置@@@@，最大电流@@可达@@200 mA。另外两个@@@@电源@@轨作为@@@@负载开关@@运行@@，从@@外部来源@@切换高@@达@@@@100 mA电流@@。在@@直接由@@nPM1300供电时@@@@，也可以@@作为@@@@低@@压差@@（LDO）电压@@转换@@器@@运作@@。作为@@@@LDO工作时@@@@，可在@@@@1.0和@@3.3 V之间配置@@@@电源@@轨输出@@，最大输出电流@@为@@@@50 mA。未经调节的@@输入电压@@也可作为@@@@@@nPM1300的@@输出@@。

nPM1300通过@@线性充电模块为@@单体锂离子电池@@、锂聚合物电池和@@磷酸铁锂@@（LiFePO4）电池充电@@，该@@模块支持高@@达@@@@800 mA充电电流@@@@，可在@@@@3.5至@@4.45 V之间编程设定终止电压@@@@。电池充电@@器具有@@自@@动热调节功@@能@@@@@@，可以@@编程设定充电期间的@@最高@@芯片温度以@@实现@@简单的@@热管理@@，可适应不同系统@@要求@@@@。

USB端口@@检测@@及更多@@

nPM1300为@@Nordic的@@PMIC系列@@带来了其他全新的@@先进功@@能@@@@@@，包括@@：USB端口@@检测@@，通过@@标准@@USB自@@动限制电流@@为@@@@100 mA或@@500 mA；或@@通过@@@@USB-C PD（Power Delivery）自@@动限制电流@@最高@@为@@@@1500mA；动态电源@@路径管理@@，如果@@主电源@@连接被移除@@，则自@@动切换到@@电池供电@@；电压@@、电流@@和@@温度监测用于@@精确测量燃料@@；以@@及@@超低@@电流@@休眠模式@@@@，带有可编程@@唤醒定时@@器@@；还具有@@前面提到@@的@@其他系统@@管理功@@能@@@@@@。该@@PMIC还具有@@三个@@@@LED驱动器和@@五个@@@@GPIO，可重置为@@控制@@线导向时@@间关键型控制@@功@@能@@@@@@，以@@替代串行命令@@。

Nordic Semiconductor现在@@@@可以@@提供@@@@@@nPM1300样品@@，数量有限@@，将于@@@@2023年@@中@@通过@@分销商提供@@订货@@。

关于@@@@电源@@管理@@@@

https://www.nordicsemi.com/Products/Power-Management

关于@@@@Nordic Semiconductor

Nordic Semiconductor是@@一家挪威无晶圆厂半导体@@企业@@，专业提供@@助力物联网@@@@@@（IoT）的@@无线通信技术@@@@。Nordic成立于@@@@1983年@@，在@@全球范围拥有@@@@1000多名员工@@@@。Nordic 是@@ ANT+联盟@@、蓝牙技术@@联盟@@@@（SIG）、Thread Group、Zigbee联盟@@、Wi-Fi联盟@@和@@全球移动通信系统@@协会@@（GSMA）的@@成员@@。借助@@低@@功@@耗@@蓝牙解决方案@@@@，Nordic开创了超低@@功@@耗@@的@@无线通信技术@@@@@@，这使@@我们成为@@全球市场领导者@@。在@@技术@@范围方面@@，补充了@@ANT+、Thread和@@Zigbee技术@@，并于@@@@ 2018 年@@推出了紧凑型低@@功@@耗@@@@LTE-M/NB-IoT蜂窝物联网@@@@解决方案@@@@，以@@扩大物联网@@@@的@@渗透率@@。2021年@@我们在@@产品组合@@中@@进一步补充了@@@@Wi-Fi技术@@。

我们向用户提供@@开@@发工具支持的@@领先无线技术@@@@，这些@@技术@@使@@得设计@@人员免受@@RF技术@@复杂性的@@影响@@，可让@@任何有想法的@@人能@@够创建基于@@@@@@ IoT 平台的@@创新产品@@。现今@@，我们屡获殊荣的@@@@、高@@性能@@@@且易于@@设计@@的@@低@@功@@耗@@蓝牙解决方案@@被世界各大领先品牌用于@@各种产品中@@@@，包括@@无线@@PC外设@@、游戏@@、运动和@@健身@@、手机配件@@、消费电子@@、玩具@@、医疗保健和@@自@@动化产品@@。

要了解@@更多信息@@，请访问@@：www.nordicsemi.com/About-us。

你还在@@使@@用@@传统@@架构@@的@@@@DC-DC转换@@器@@吗@@？

judy — Wed, 03 Aug 2022 03:12:03 +0000

本文转载自@@@@：超旸半导体@@微信公众号@@

如今@@，我们正处于@@一个@@被无处不在@@的@@数据及高@@耗电应用@@所驱动的@@信息计算世界中@@@@，使@@得电源@@管理@@成为@@了不同系统@@@@、网@@络和@@软@@件所面临多方面挑战中@@的@@@@不可忽视的@@一环@@。智能@@设备@@、边缘计算和@@云处理都对高@@效的@@电力传输有特别的@@要求@@@@@@，在@@提高@@产品性价比和@@降低@@功@@耗@@的@@目标下@@，实现@@低@@延迟@@和@@高@@处理能@@力@@。

为@@了满足@@@@这些@@需求@@，电源@@管理@@解决方案@@必须提供@@可由系统@@控制@@的@@超高@@速能@@量输送@@，以@@更小的@@尺寸@@来满足@@整体电源@@需求@@。电源@@管理@@和@@计算平台的@@集成@@和@@耦合对于@@@@在@@速度@@、效率@@、成本@@和@@尺寸@@方面的@@持续改进至@@关重要@@。

本文主要来介绍下超旸如何使@@用@@我们的@@专利和@@方案@@，来满足@@上述@@日益增长的@@需求@@@@。

如今@@很多的@@电源@@管理@@集成@@电路@@@@@@(PMIC)里所集成@@的@@@@DC-DC转换@@器@@，是@@一个@@有@@30多年@@历史架构@@的@@设计@@@@。为@@了满足@@@@如今@@的@@需求@@@@，DC-DC转换@@器@@必须达到@@接近完美的@@效率@@@@，在@@极短的@@时@@间内来调制@@电压@@@@，在@@严格的@@瞬态下保持负载调节@@，并且以@@更高@@的@@速度去开关@@，以@@此来减少无源组件的@@尺寸@@和@@数量@@，这是@@当@@前行业所面临的@@一个@@巨大挑战@@。

所以@@如何来应对这个@@挑战@@，就必须要综合考虑架构@@@@、系统@@和@@半导体@@解决方案@@等各种因素才能@@得以@@解决@@。

一直以@@来@@，电源@@管理@@集成@@电路@@（PMIC）沿用的@@是@@传统@@制程配合不同的@@@@Bipolar CMOS DMOS(BCD)工艺@@。但如今@@@@，晶圆厂已经可以@@提供@@@@各种高@@耐压的@@先进制程@@，而且可以@@支持更快的@@开关速度@@，而且还能@@保持极低@@的@@效率@@变化率@@。这就成为@@了能@@够定义一个@@新架构@@的@@关键因素@@。

超旸最新的@@@@DC-DC架构@@(超旸专利@@)，旁路双占空比控制@@@@ (BDDC™)，主要具备以@@下特点@@：

1. 高@@频开关和@@动态电压@@控制@@@@(DVC)的@@无条件稳定@@性@@。

2. 通过@@从@@连续电流@@模式@@@@(CCM)和@@不连续电流@@模式@@@@(DCM)的@@无缝@@过渡@@@@，实现@@平坦化的@@效率@@@@。

3. 在@@高@@开关频率@@下稳定@@运行@@，不依赖于@@电流@@检测或@@过零比较器@@；最高@@频率受限于@@工艺@@和@@开关@@损耗@@。

4. 快速数字负载电流@@监测@@，可提供@@@@：

数字切脚和@@数字切相技术@@@@；

专有负载感知@@的@@@@DVFS (LA-DVFS™)；

旁路双占空比控制@@@@技术@@@@ (BDDC™)

参考图@@@@1，两个@@@@独立的@@脉宽调制@@@@(PWM)发生器产生两个@@@@占空比@@，PWMbase 和@@ PWMadj.

在@@轻载条件下@@，只有@@PWMbase用于@@让@@设备处于@@@@DCM模式@@。当@@ Vout 低@@于@@某个@@阈值@@@@，就产生一个@@@@PWM脉冲来打开功@@率级并调节输出电压@@@@，否则在@@负载增加前不会发送电流@@到@@@@Cout。

图@@1：简化的@@旁路双占空比控制@@@@@@ (BDDC™) 架构@@

在@@DCM中@@，使@@用@@脉冲调频@@(PFM)操作@@。随着@@负载的@@增加@@，PFM会变得趋近于@@连续@@，输出也会无缝@@地过渡@@到@@@@CCM和@@PWM操作@@，如图@@@@2所示@@。

在@@CCM中@@，系统@@在@@@@ PWMbase 和@@ PWMadj 之间来回振荡@@，其中@@@@PWMadj 按照最大负载被设置@@@@。

图@@ 2：BDDC™ 启动和@@负载瞬态调节@@

旁路模式@@@@

旁路模式@@@@仅在@@@@DCM和@@CCM过冲条件下激活@@。

在@@CCM中@@过冲超过@@一定阈值@@@@，设备自@@动进入@@@@DCM，内部@@旁路开关将外部电感@@(L)短路@@；然后@@，电感在@@一个@@自@@由旋转的@@循环中@@消散其电流@@@@，没有额外的@@电流@@流向负载@@。

旁路模式@@@@的@@优点是@@@@：

消除@@DCM中@@的@@@@振铃@@；

防止负载从@@高@@到@@低@@时@@的@@瞬态过冲@@；

这种旁路开关也消除@@了共@@振@@，允许系统@@高@@速的@@运行的@@同时@@@@@@，无条件地保持稳定@@@@。

图@@ 3：BDDC™ 旁路模式@@@@在@@高@@速电压@@转化率下最小化振铃@@

使@@Vout在@@DVC模式@@下以@@最高@@的@@电压@@转换@@率爬坡@@，而且没有振铃@@；如图@@@@3所示@@。

无缝@@PFM-PWM过渡@@

根据图@@@@2，在@@轻载条件下@@，DCM(PFM模式@@)将随着@@负载的@@增加@@而自@@动转换@@到@@@@CCM(PWM模式@@)。相反@@，当@@负载降低@@到@@某个@@设定点时@@@@，旁路开关将自@@动接合并过渡@@到@@具有@@@@PFM脉冲调节轻负荷条件的@@@@DCM，直到@@负载增加并自@@动过渡@@到@@@@CCM。

传统@@的@@方法依赖于@@电流@@监测来在@@@@PFM和@@PWM模式@@之间切换@@，并需要迟滞来减少因不准确@@性和@@延迟@@带来的@@效率@@不连续@@。

BDDC™ 不需要电流@@检测或@@者过零检测@@，这允许基于@@@@工艺@@节点的@@最大开关速度无缝@@地进行@@PFM-PWM操作@@。如图@@@@4所示@@，在@@PFM-PWM转换@@期间@@，在@@一个@@较宽的@@负载电流@@范围内@@，效率@@依然保持不变@@。

图@@ 4：宽负载电流@@范围内的@@平坦效率@@@@（双相显示@@，Vin在@@=3.6V)和@@竞品对比@@（Fsw=3MHz)

在@@极端瞬态下的@@交流调节@@

为@@了减轻@@Vout上的@@次谐波纹波@@，超旸研发了一项具有@@专利的@@交流调节技术@@@@，使@@纹波保持在@@毫伏范围内@@，并不影响系统@@的@@@@无条件稳定@@性@@@@。

此交流调节可防止负载瞬变时@@的@@下降和@@过冲@@。图@@5显示了在@@高@@电压@@转换@@速率下在@@不同负载瞬态下的@@单相@@@@BUCK调制@@。

在@@整个@@@@ACR过程中@@@@，依然不影响@@PFM-to-PWM的@@无缝@@切换@@。

图@@ 5：交流调节范围在@@@@ +/- 2.5%，Fs=10MHz, L=60nH, Cout=20uF，单相@@BDDCTM 0到@@5A的@@伪随机负载瞬态为@@@@7A/us。设备在@@@@4us中@@从@@@@0上升到@@@@1.1V。它可以@@从@@@@PFM模式@@无缝@@地过渡@@到@@@@PWM模式@@，反之亦然@@。

数字负载监测@@(DLM)

在@@CCM中@@，PWMadj和@@PWMbase之间的@@占空比与@@负载电流@@呈线性相关@@。将比较器的@@比特流平均后可以@@得到@@数字化的@@负载电流@@@@，如图@@@@6所示@@。

图@@ 6：Fs=20MHz, L=36nH, Cout=10uF，单相@@BDDC™报告@@<2us中@@的@@@@电流@@阶跃@@

当@@不调整@@时@@@@，8位@@比较器的@@平均输出为@@@@零@@，表明设备处于@@轻负载状态@@。当@@系统@@不断调整@@时@@@@，比较器的@@平均输出为@@@@256位@@，表明负载处于@@可调节的@@最大电流@@@@.

在@@DCM(PFM)中@@，电流@@脉冲的@@密度与@@负载电流@@成正比@@。同样的@@@@，将旁路比较器的@@输出@@平均可以@@提供@@@@数字化的@@轻载电流@@@@。

DLM允许在@@多相操作@@中@@实现@@有效的@@数字切脚和@@切相技术@@@@，与@@超旸的@@交流调节技术@@结@@合使@@用@@@@，它在@@提高@@效率@@@@和@@扩大负载范围的@@同时@@@@@@，实现@@了完美的@@切脚和@@切相技术@@@@。

接下来@@，我们将讨论如何将@@DLM和@@LA-DVFS™用于@@提高@@相关的@@@@SoC的@@系统@@效率@@@@。

负载感知@@DVFS操作@@

现代电子设备可以@@动态的@@实现@@数据传输和@@计算需求@@,但与@@此同时@@@@@@也要消耗一定的@@能@@量@@。这也使@@得降低@@延时@@@@，提升@@性能@@@@@@，降低@@功@@耗@@成为@@不同产品的@@设计@@需求@@。

动态调整@@数字时@@钟频率和@@电源@@电压@@并不是@@什么新鲜事了@@。我们要做的@@是@@减少响应延迟@@@@，使@@能@@量只在@@被需要时@@消耗@@，这就是@@快速@@DVC。

通过@@DLM实时@@提供@@数字化的@@负载信息@@，系统@@还可以@@实现@@实时@@@@“负载感知@@”，这加快了通过@@硬件以@@及@@软@@件在@@系统@@内调整@@频率和@@电压@@的@@能@@力@@。

硬件解决方案@@的@@一部分是@@@@BDDC™ 技术@@可以@@在@@非常高@@的@@开关速度下运行@@PMIC DC-DC转换@@器@@。超旸已经可以@@成功@@演示多相@@150MHz（1V）嵌入式电压@@调节器@@(eVR™)。我们还开发了另外一款@@@@20MHz，5V DC-DC转换@@器@@，DLM为@@<2us延迟@@。这使@@得基于@@@@硬件的@@微秒级@@（可能@@更快@@）的@@LA-DVFS™ 系统@@成为@@可能@@@@，同时@@@@也可以@@在@@不同的@@操作@@系统@@中@@通过@@软@@件的@@方式来实现@@快速@@LA-DVFS™。

关于@@@@超旸半导体@@@@

超旸公司@@是@@一家无晶圆厂的@@半导体@@公司@@@@，提供@@行业领先且具有@@颠覆性的@@电源@@管理@@和@@智能@@传感器芯片组解决方案@@@@，应用@@涵盖移动设备@@、物联网@@@@、个@@人计算机和@@云服务器@@。

超旸的@@专利技术@@提供@@了国际标准的@@超快开关调节器@@，通过@@一流的@@效率@@实现@@高@@性能@@@@和@@超低@@功@@率@@。超旸专有的@@低@@功@@耗@@和@@小尺寸@@人工智能@@@@(AI)实现@@与@@其创新的@@模拟@@前端@@(AFE)相结@@合@@，为@@智能@@物联网@@@@@@、智能@@音频和@@其他应用@@提供@@了最佳信噪比和@@@@AOP的@@解决方案@@@@。

我们的@@技术@@组合创建了一个@@融合产品和@@服务的@@生态系统@@@@，共@@同提供@@增强的@@定制用户体验@@，实现@@低@@功@@耗@@和@@低@@延迟@@的@@前沿智能@@科技@@。

现代设计@@@@，需要怎样的@@@@ PMIC？

judy — Fri, 20 May 2022 05:04:18 +0000

现今@@的@@电源@@管理@@@@ IC 将多轨降压@@、升压和@@@@ LDO 稳压功@@能@@@@与@@每个@@电轨@@的@@参数@@，以@@及@@与@@其他电轨@@间交互的@@复杂可配置@@能@@力整合在@@一起@@。

经验丰富的@@电路设计@@人员都清楚@@，稳定@@、准确@@、高@@效的@@直流@@@@ (DC) 供电轨@@是@@实现@@系统@@可靠@@、一致运行的@@必要条件@@。通常@@由@@ DC/DC 开关稳压器@@@@（转换@@器@@）和@@低@@压降稳压器@@@@ (LDO) 组合提供@@各种电压@@@@，每一个@@稳压器@@都与@@其所支持的@@电轨@@的@@特定电压@@@@、电流@@、精度@@、噪声@@、瞬态响应以@@及@@其@@他需求相匹配@@。

与@@此同时@@@@@@，设计@@人员还清楚@@，即使@@单独适用@@，一组独立的@@@@ DC 电轨@@也不足以@@满足@@当@@今设计@@的@@复杂要求@@@@。从@@系统@@角度来说@@，在@@相邻的@@物理位@@置使@@用@@@@ 4 个@@、6 个@@或@@更多个@@@@ DC 电轨@@并不罕见@@。由于@@使@@用@@了大量电轨@@@@，单独以@@及@@按组管理这些@@电轨@@至@@关重要@@，以@@便确保满足@@定时@@@@、时@@序@@及相互关系的@@需求@@@@（图@@ 1）。

图@@ 1：当@@今的@@@@系统@@使@@用@@由升压@@、降压和@@@@ LDO 稳压器@@提供@@的@@@@多个@@直流电轨@@阵列@@，虽然它们有独立的@@输出@@@@，但操作@@需要配置@@@@，而且输出在@@一定程度上也必须根据应用@@的@@特定需求进行协调@@。

这时@@@@，电源@@管理@@集成@@电路@@ (PMIC) 就要发挥重要作用@@。顾名思义@@，这个@@组件管理着多个@@电轨@@@@，并编排电轨@@之间的@@交互@@，以@@满足@@系统@@的@@@@特定需求@@。尽管早一代的@@@@ PMIC 主要管理其他@@ DC/DC 稳压器@@，但当@@今的@@@@@@ PMIC 则与@@多个@@开关转换@@器@@和@@@@ LDO 集成@@在@@同一封装@@内@@。当@@然@@，这种集成@@具有@@许多显著的@@优势@@，包括@@缩小整体尺寸@@@@、减少所需无源组件以@@及@@实现@@各种电轨@@之间紧密的@@功@@能@@@@联系@@。此外@@，最新一代@@ PMIC 在@@设计@@@@方面还具有@@高@@度可配置@@性@@@@，以@@便根据其所驱动系统@@的@@@@优先级调整@@操作@@@@。

应用@@推动@@ PMIC 的@@需求@@

每个@@电子产品都有一个@@电源@@以@@及@@一个@@或@@多个@@@@@@ DC 电轨@@。尽管许多应用@@在@@一定程度上具有@@类似的@@优先级@@，但优先级的@@排序及其@@相对权重决定了这些@@应用@@的@@差异@@。就单个@@@@ DC 电轨@@管理以@@及@@这些@@电轨@@之间的@@关系@@、定时@@和@@操作@@要求@@而言@@@@，不存在@@同时@@@@满足@@所有情况的@@最优@@ PMIC 解决方案@@。

例如@@，用于@@传感和@@驱动的@@物联网@@@@@@ (IoT) 设备可能@@处于@@近乎连续的@@上电@@状态@@，位@@于@@远程位@@置@@，使@@用@@电池供电或@@者使@@用@@某种形式的@@能@@量采集设备供电@@。由于@@给定设施@@（办公室@@、工厂@@）的@@多个@@物联网@@@@@@ (IoT) 设备都位@@于@@远程位@@置@@@@，因此@@确保长期的@@性能@@@@一致性至@@关重要@@。相比@@之下@@，对于@@@@消费类电子产品@@，这主要涉及最大化运行时@@间和@@电池使@@用@@寿命@@，以@@及@@采用@@小型封装@@@@，但超小型封装@@可能@@不太易用@@。对于@@@@可穿戴设备@@@@，优先考虑因素包括@@低@@静态电流@@@@@@、高@@效率@@@@和@@超紧凑的@@外形@@。

因此@@，良好的@@@@ PMIC 首先需具备一组满足@@应用@@需求的@@降压@@、升压和@@@@ LDO 转换@@器@@。对于@@@@更高@@级的@@情况和@@更高@@性能@@@@@@，如果@@ PMIC 可以@@提供@@@@ DC 轨道@@，并允许设计@@人员定制@@ PMIC 的@@性能@@@@细节@@，以@@匹配应用@@的@@优先级@@，那么设计@@人员可从@@中@@受益@@。这些@@ PMIC 也面临难免要做出取舍决策的@@设计@@现实@@。评估和@@解决这些@@冲突是@@设计@@人员面临的@@固有挑战@@。

图@@ 2：Qorvo ACT81460 是@@一款@@集成@@度高@@的@@低@@功@@耗@@多轨@@ PMIC，无需任何外部有源@@188足彩外围@@app 即可工作@@。

从@@基本的@@可配置@@@@ PMIC 开始@@

即使@@是@@基本的@@@@ PMIC 也可以@@提供@@@@增强系统@@性能@@@@和@@简化设计@@的@@功@@能@@@@和@@特性@@。例如@@，Qorvo ACT81460 的@@输入电压@@范围为@@@@ 2.7V 至@@ 5.8V，并且包含@@ 1 个@@线性电池充电@@器@@、4 个@@带集成@@功@@率场效应晶体管@@ (FET) 的@@ DC/DC 转换@@器@@、3 个@@ LDO 和@@ 3 个@@负载开关@@@@（）。其中@@@@ 2 个@@ DC/DC 转换@@器@@为@@降压稳压器@@@@@@，1 个@@为@@升压@@/降压稳压器@@@@，而第@@ 4 个@@为@@高@@压升压稳压器@@@@（能@@够提供@@高@@达@@@@ 20V 电压@@）。每个@@稳压器@@都可通过@@其@@ I2C 接口@@配置@@@@较宽范围的@@输出@@电压@@@@。

此类@@ PMIC 不仅可以@@实现@@高@@度集成@@@@，还具有@@可配置@@的@@电源@@时@@序@@组合@@、启动定时@@@@、输出电压@@设置@@@@、故障监测@@、中@@断@@控制@@@@、可编程@@ GPIO 选项等诸多特性@@。通过@@ I2C 接口@@，可使@@用@@固件进一步调整@@预先配置@@的@@出厂默认配置@@设置@@@@@@。

3 个@@负载开关@@@@形成了一个@@有趣的@@附加功@@能@@@@@@。可使@@用@@其打开或@@关闭供电轨@@@@，为@@可关闭的@@系统@@负载创建一个@@功@@率孤岛@@。无需使@@用@@这些@@负载时@@@@，可最大程度地降低@@功@@耗@@@@。此外@@，每个@@负载开关@@@@都可整合到@@@@ PMIC 的@@启动时@@序@@中@@@@，同时@@@@支持可编程@@的@@打开和@@关闭延迟@@时@@间@@。ACT81460 还可通过@@@@ 20V 输入电压@@阻断能@@力和@@启动时@@涌浪电流@@控制@@的@@组合@@，处理热插拔事件@@。

对于@@@@更高@@级的@@情况和@@更高@@性能@@@@@@，如果@@ PMIC 可以@@提供@@@@ DC 轨道@@，并允许设计@@人员定制@@ PMIC 的@@性能@@@@细节@@，以@@匹配应用@@的@@优先级@@，那么设计@@人员可从@@中@@受益@@。

进一步优化高@@级@@ PMIC

为@@满足@@当@@今系统@@更复杂的@@需求@@@@，PMIC 必须加大其输出范围@@，提升@@其原始@@ DC 性能@@@@，改进其附加功@@能@@@@@@，并提高@@用户定义的@@灵活性@@。此外@@，它们必须将这些@@增强与@@更高@@级别的@@功@@能@@@@集成@@整合在@@一起@@，以@@减少电源@@管理@@功@@能@@@@的@@总占用面积@@。

了解@@到@@这一挑战后@@，Qorvo 开发了一系列@@高@@度集成@@的@@可配置@@创新电源@@@@ (CiPS™) 解决方案@@，作为@@@@一种@@智能@@片上系统@@@@ (SoC)，通过@@消除@@大多数外部@@188足彩外围@@app 精简设计@@流程和@@最终设计@@硬件@@。该@@解决方案@@最终提高@@了设计@@效率@@和@@灵活性@@，大大缩小了占用面积@@，降低@@了物料清单@@ (BOM) 中@@的@@@@成本@@@@，提高@@了系统@@性能@@@@和@@可靠性@@，并缩短了上市时@@间@@。

ActiveCiPS™ 系列@@中@@的@@@@每个@@设备都可以@@通过@@@@ I2C 接口@@或@@非易失性配置@@矩阵进行配置@@@@。

可根据应用@@进行调整@@的@@诸多参数包括@@@@：

输出电压@@电平@@。
上电@@/关断时@@序@@@@
时@@序@@开关延迟@@时@@间@@
GPIO 配置@@：软@@/硬复位@@@@、中@@断@@、面向@@外部供电轨@@的@@可配置@@时@@序@@@@/控制@@、LED 散热器@@
不断变化的@@@@ IC UVLO 和@@ OVLO 阈值@@
调整@@ DVS 配置@@设置@@@@
设置@@交换机@@ Fsw
LDO1 模式@@设置@@@@ — LDO/负载开关@@
多个@@睡眠模式@@@@

例如@@：ACT88329 PMIC 具有@@ 4 个@@使@@用@@集成@@功@@率@@ FET 的@@ DC/DC 降压转换@@器@@@@（其中@@@@ 1 个@@具有@@旁路功@@能@@@@@@），以@@及@@ 2 个@@ LDO；每个@@稳压器@@都可以@@配置@@较宽范围的@@输出@@电压@@@@（图@@ 3）。此外@@，还可通过@@@@ I2C 接口@@配置@@@@（甚至@@重新配置@@@@）其他功@@能@@@@@@，如启动时@@间@@、系统@@级时@@序@@@@、开关频率@@、睡眠模式@@和@@工作模式@@@@，且无需更改电路板@@@@。ActiveCiPS™ PMIC 用户希望通过@@@@ USB-to-I2C 电子狗@@和@@@@ GUI 快速建立甚至@@更改其设计@@设置@@@@，以@@优化其特定设计@@的@@性能@@@@@@，而简易可配置@@性@@是@@其中@@@@的@@@@一个@@关键因素@@（图@@ 4）。

图@@ 3：Qorvo ACT88329 PMIC 支持配置@@关键稳压器@@功@@能@@@@@@、时@@序@@、开关频率@@以@@及@@其@@他工作模式@@@@，以@@优化系统@@级性能@@@@@@。

图@@ 4：设计@@人员可以@@使@@用@@各种参数配置@@来评估性能@@@@@@，然后@@使@@用@@@@ Qorvo 提供@@的@@@@ GUI 和@@连接到@@@@ ACTIVECiPS™ PMIC 的@@ PC 轻松地进行重新配置@@@@，以@@实现@@性能@@@@优化@@。

这款@@@@小巧的@@@@ 36 引脚@@ WLCSP 封装@@ (2.7mm x 3 mm) 设备结@@合了高@@集成@@度和@@@@ I2C 可配置@@性@@，使@@整体解决方案@@的@@占地面积约为@@分立式替代解决方案@@的@@三分之一@@，并大大减少了@@ BOM（图@@ 5）。

图@@ 5：使@@用@@ ActiveCiPS™ PMIC 系列@@设备的@@另一个@@好处就是@@高@@度集成@@@@，占用面积远小于@@@@功@@能@@@@类似的@@分立式方案@@。

评估套件@@，GUI 整合一切@@

将可配置@@设备融入设计@@会引发两个@@@@相关问题@@。对于@@@@固定功@@能@@@@的@@设备@@，仅数据表@@即可定义操作@@参数和@@包络@@@@，但设计@@人员必须确定最佳设置@@@@，然后@@在@@这种情况下@@实现@@可配置@@设备的@@这些@@值@@。为@@简化此流程@@，Qorvo 为@@其@@ ActiveCiPS™ PMIC 系列@@提供@@了评估套件@@和@@编程电子狗@@@@。其中@@@@包括@@设置@@@@、调整@@和@@评估@@ PMIC 在@@给定应用@@中@@的@@@@性能@@@@所需的@@所有硬件@@、软@@件以@@及@@钩子@@。

以@@ ACT88329 PMIC 及其@@评估套件@@为@@例@@。这款@@@@采用@@@@ 30 引脚@@ WLCSP 封装@@的@@@@ 2.18mm x 2.58 mm 设备经过优化@@，不仅适用于@@固态硬盘@@ (SSD) 和@@现场可编程@@栅极阵列@@ (FPGA) 应用@@，还非常适合视频处理器@@、FPGA、可穿戴设备@@、外设@@以@@及@@微控制@@器@@@@（图@@ 6）。

图@@ 6：您可以@@借助@@@@ ActiveCiPS TM 电子狗@@调试您的@@设计@@@@，并现场更改板上的@@@@ PMIC 默认设置@@@@。

ACT88329 包括@@ 3 个@@使@@用@@集成@@功@@率@@ FET 的@@ DC/DC 降压转换@@器@@@@和@@@@ 2 个@@ LDO。Buck1 和@@ LDO1 可配置@@为@@负载开关@@@@。Buck1 是@@峰值电流@@模式@@的@@固定频率@@ DC/DC 降压转换@@器@@@@，并且针对接近输入电压@@的@@输出@@电压@@进行了优化@@@@。可将开关频率@@设置@@为@@@@ 1.125MHz 或@@ 2.25MHz，并且只需三个@@小@@188足彩外围@@app 即可工作@@。Buck2 和@@ Buck3 采用@@异步恒定导通时@@间控制@@架构@@@@，可使@@用@@较小的@@输出@@电容优化负载瞬态响应@@。两个@@@@ LDO 都只需要使@@用@@小型陶瓷电容@@。

配置@@这款@@@@灵活的@@多功@@能@@@@设备涉及检查和@@表征多个@@参数@@。

配置@@这款@@@@灵活的@@多功@@能@@@@设备涉及检查和@@表征多个@@参数@@。使@@用@@相应的@@@@ ACT88329EVK1-101 评估套件@@可大大简化这项任务@@（图@@ 7）。使@@用@@该@@套件只需要几个@@标准的@@工程项目@@。（如果@@您没有电子负载@@，则功@@率水平足够低@@@@（大约几十瓦@@），可以@@使@@用@@传统@@的@@电阻负载@@，但电子负载更具多功@@能@@@@性@@）。以@@下是@@@@所需的@@一切@@：

随附的@@@@ USB-to-I2C“电子狗@@”
电源@@（满功@@率运行时@@为@@@@3.3V/4A）
示波器@@（100MHz，双通道@@@@）
电子或@@电阻负载@@（3A 最小电流@@能@@力@@）
数字万用表@@ (DMM)
Windows 兼容计算机@@，带有可用的@@@@ USB 端口@@

图@@ 7：使@@用@@ ACT88329EVK1-101 评估套件@@来运用@@ ACT88329 PMIC 需要标准的@@工作台仪表以@@及@@套件随附的@@@@@@ USB-to-I2C 接口@@电子狗@@@@。

基于@@@@ PC 的@@ GUI 以@@基本模式@@开始@@@@，用户可轻松更改@@ 1 个@@或@@多个@@@@ IC 设置@@（图@@ 8）。

图@@ 8：Qorvo 提供@@的@@@@基于@@@@@@ PC 的@@ GUI 配备@@易于@@使@@用@@的@@屏幕@@，比如@@这个@@用于@@开始@@配置@@流程的@@基本屏幕@@。

基本模式@@之后就是@@高@@级模式@@@@，设计@@人员可查看@@所有可用的@@用户可编程@@选项@@（图@@ 9）。

图@@ 9：GUI 的@@后续屏幕可用于@@更深入地了解@@可配置@@选项@@。

通过@@使@@用@@评估套件@@布局@@，设计@@人员可以@@设置@@@@、评估和@@修改这些@@@@ PMIC 的@@许多工作参数和@@模式@@@@，如电轨@@之间的@@时@@序@@@@（图@@ 10）。该@@套件还可简化品质因数的@@测量@@@@，如各种条件下的@@效率@@@@，这对满足@@运行时@@和@@散热目标至@@关重要@@（图@@ 11）。

图@@ 10：通过@@使@@用@@评估套件@@和@@相关仪表@@，设计@@人员可以@@配置@@@@、评估和@@重新配置@@关键参数@@，如各种供电轨@@的@@相对时@@序@@@@。

图@@ 11：评估套件@@还简化了重要性能@@@@指标的@@测量@@@@，如在@@不同工作条件下各种@@ PMIC 电轨@@的@@效率@@@@，图@@中@@所示@@为@@@@ ACT88329 PMIC 的@@ Buck1 和@@ Buck2。

如果@@设计@@人员想使@@用@@该@@套件作为@@@@自@@己实现@@方案的@@起点@@，EVK 用户指南还提供@@了完整的@@原理图@@@@、BOM 及其@@ PC 板的@@四层布局@@。