Sub-PMIC是电源管理的未来

最新的PMIC子系列支持4MHz的开关频率，可以使用更小的外部元件，单路输出可以达到6A / 10A，双路输出模式的每个输出可以达到3A / 5A，使用单节锂离子电池供电，也可以由3.3V或5V DC供电。配备电源管理芯片（PMIC）的设备正在变得越来越智能和高效。
电源管理芯片消耗增加的主要驱动力来自于对节能产品市场需求的不断增长。电源管理芯片广泛用于消费电子，汽车电子，工业，通信和网络。
Dialog Semiconductor的DA9217，DA9220，DA9121，DA9122系列降压转换器是PMIC的典型代表。该系列是Dialog的第一个子级PMIC系列，支持4MHz的开关频率。
高开关频率可以使用较小的电感器。 ，从而减小了设备的尺寸。
该系列芯片适用于基于ARM Cortex的多核处理器，高性能SoC，FPGA和GPU。该系列设备可为该设备提供6A至10A的电流。
图1. DA9217应用电路示例“新的PMIC子系列的主要目标市场包括智能电话，数字SLR相机，固态驱动器，硬盘驱动器，笔记本计算机，Wi-Fi模块，光电收发器模块等。在这些应用中，这种新的子PMIC系列通常为系统应用处理器中的CPU内核供电，或为系统内存供电。
” Dialog Semiconductor电源管理营销总监Faisal Ahmad说。该芯片系列采用简单的数字编程，简化了复杂系统的上电顺序，从而实现了更高的效率。
该系列芯片支持单通道6A / 10A输出，也可以配置为每通道3A / 5A的双通道输出，非常适合最新的7纳米制程SoC。该系列子PMIC可以由单节锂离子电池供电，并且可以通过I2C接口动态控制，以优化系统功耗和性能。
它还具有出色的故障保护功能，可以应对过压，过流和过热等情况。艾哈迈德（Ahmad）指出：“ Dialog”的最新子PMIC系列可以根据负载条件自动调整功率模式，以实现最佳的系统功率效率。
支持的功率模式包括脉冲频率调制（PFM），相位脱落模式和全功率脉冲宽度调制（PWM）。 Dialog的先进技术可以根据CPU的负载动态调整电压幅度。
“例如，当用户在移动设备上启动精细屏幕游戏时，需要根据内核来调整CPU以运行游戏程序。电源电压可优化性能和功耗。
”艾哈迈德补充说。 PMIC的热性能非常重要，良好的热性能可以避免系统过热引起的故障。
设计人员需要深入了解芯片的热性能，尤其是汽车中使用的PMIC。只有充分了解系统中功率设备的工作温度趋势，并且能够分析功率设备产生的热量如何影响周围的设备，才能实现最佳解决方案。
另外，随着对可靠性的要求越来越严格，开发人员越来越关注由温度变化引起的封装完整性问题。艾哈迈德说：“当小尺寸芯片需要输出10A电流时，热管理就变得非常重要。
Dialog的系列产品使用晶圆级封装（WLCSP），具有很好的散热性能。我们还提供布局和布线建议。
优化效率和热性能。 “建议在布局和布线期间将去耦电容器放置在尽可能靠近芯片的位置。
去耦电容器的一端连接到输入电源，另一端接地。两端应短而粗的电线，以将损耗降至最低。
在内层增加更多的通孔以用于电源和地，将有助于将芯片的热量耗散到PCB上并改善热性能（图2）。 Ahmad添加了。
图2.建议的输入电容器放置和布线。大多数消费电子产品都使用PMIC。
在开发消费电子设备时，工程师经常面临的挑战是如何减小电路板级尺寸以及如何降低功耗。艾哈迈德说：“设计电源管理部分的主要挑战是如何满足系统在尺寸和效率方面的严格要求。
为了进一步减小解决方案的尺寸，我们正在考虑使用高于10MHz的开关频率来进一步减小输出电感和电容。