PMIC,下面讲一下PMIC芯片及其应用。
什么是PMIC
PMIC是power management IC的缩写,中文是电源管理集成电路,主要特点是高集成度,将拥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高效率更高,体积更小。
在CPU系统中,我们经常用到的PMIC。如机顶盒设计,智能语音音箱设计,大型工控设备设计等。
机顶盒中的PMIC
下面通过芯片AXP152来介绍一下PMIC,这是一颗出自芯智汇的高集成度PMIC,主要应用于数码相机,机顶盒,网络设备,监控设备等产品。
XP152简介
AXP152是一款高度集成的电源管理IC,集成了一个自适应和usb兼容的PWM充电器,四个降压转换器(Buck DC-DC转换器),七个LDO。它还具有保护电路,如过压/欠压保护(OVP/UVP),过温保护,过流保护(OCP),保证电源系统的安全性和稳定性。
AXP152 的封装是5x5 40-pin QFN封装。
此外,AXP152还包括一个两线串行接口(TWSI),CPU通过它能够启用/禁用某些功率输出,编程电压以减少功率损耗,从而提供更加完善的电源管理。
PMIC内部有个大的逻辑控制单元,所有的DC-DC和大部分LDO受逻辑模块控制,只需要通过配置TWSI接口,更改相应的配置寄存器即可控制DC-DC和LDO的输出,寄存器的配置手册我们可以参考datasheet。
另外AXP152的TWSI接口的SCK/SDA管脚在芯片内部已经都上拉了,所以主设备(CPU)可以通过这个接口灵活监控和配置。
所有的DC-DC和LDO支持自监测和限流功能,当负载电流超过驱动能力时,为了保护内部的电路,所有的输出电压将会降低。当DC-DC输出电压低于85%的设定电压时,PMIC将会自动关闭。
应用中,我们通过CPU的I2C接口连接AXP152的TWSI接口,另外需要给使能信号和复位信号,可以看到,对于每一路DC-DC,使用时只需要看成是分立的DC-DC去配置就行了。
输出电容建议使用10uF X7R的低ESR陶瓷电容,当输出电压高于2.5V时,建议用一个3.3uH的功率电感。另外,选的电感的饱和电流应该比电路最大的需求电流大50%以上