pmic 電源管理積體電路(powermanagementic)
在之前專案中,驅動最小系統,對於pmic這塊兒很懵懂,故抽時間檢視一些優秀博文及資料,加強對電源管理的理解。本文介紹 pmic 硬體電路相關的一些知識,在此作一些階段性的學習整理,之後有更深入的驅動理解會持續更新記錄。文中也有參考一些優秀博文的總結,在文末會提供相應的鏈結。
pmic主要用來管理主機系統中的電源裝置,常用於手機及各種移動終端裝置。電源管理ic大致歸納為下述八種:
ac / dc 調製 ic :內含低電壓控制電路及高壓開關電晶體
dc / dc 調製 ic :包括直流公升壓/降壓轉換器,還有電荷幫浦
pfc功率因數糾正 ic :提供具有功率因數糾正功能的電源輸入電路
pwm / pfm 脈衝調製或脈幅調製控制 ic :是開關型穩壓電源
線性調製 ic(如線性低壓降穩壓器 ldo):包括正向和負向調節器,以及低壓降ldo調製管
包括電池充電,保護及電量顯示 ic,以及可進行電池資料通訊 「智慧型」 電池 ic
熱插板控制 ic :免除從工作系統中插拔對其他的介面產生影響
mosfet 或 igbt 的開關功能 ic
在這些電源管理 ic 中電壓調節 ic 是發展最快,產量最大的一部分,也是重點需要了解的內容。
下面列出兩種常用的電壓調節 ic:
dc/dc轉換器:電感儲能式轉換器是通過電感不斷的儲能/放電,最後達到穩定電壓/電流輸出的轉換器。包括公升壓
(boost),降壓(buck),公升/降壓(buck-boost)和反相等電路。
電荷幫浦:電荷幫浦為容性儲能dc-dc 產品,可以進行公升壓,降壓,反壓使用。它是通過外部一 個快速充電電容(flying
capacitor),內部以一定的頻率進行開關,對電容進行充電,並且和輸入電壓一起,進行公升壓(或者降壓)轉換。最後以
恆壓輸出。但是,電荷幫浦的效率是根據電荷幫浦的公升壓模式,輸入電壓和輸出電壓所決定,如果是以2 倍壓模式進行公升壓,
那麼它的效率為vout/2vin。輸入電壓越小,效率越高。
ldo:(low dropout regulator)是阻性電源產品,通過內部mosfet 的開關,只能進行降壓輸出,輸出電壓一定比輸
入電壓要低。ldo 的效率一般為輸出電壓/輸入電壓。也就是,如果說輸出電壓1.8 v,輸入電壓為3.6 v 時,理論上它的效
率只有50%。在手機或可攜式應用中,如果在對效率要求不高,或者輸出電流不大的情況下,使用ldo。如果說對效率要
求較高,以及對輸出電流要求比較大時,請選用合適的dc-dc 產品。
dc/dc 轉換器和 ldo 的優缺點:
ldo 是線性電源,效率較低,受發熱,體積的限制功率一般不是很大,但電源輸出紋波小,沒有高頻雜訊。
dc/dc 可以公升壓也可以降壓,轉換效率比較高,成本也貴點,抗干擾能力強,缺點就是雜訊比較大,適合大電流輸出.,常
見的如攝像頭散光燈的驅動。
紋波電壓會影響系統的工作,帶來雜訊。
但是用ldo還是dc-dc,或者是兩者結合使用,都是要看具體應用的。
脈衝寬度調製(pwm)是一種對模擬訊號電平進行數字編碼的方法。通過高解析度計數器的使用,方波的占空比被調製用
來對乙個具體模擬訊號的電平進行編碼。pwm訊號仍然是數字的,因為在給定的任何時刻,滿幅值的直流供電要麼完全有
(on),要麼完全無(off)。電壓或電流源是以一種通(on)或斷(off)的重複脈衝序列被加到模擬負載上去的。
通的時候即是直流供電被加到負載上的時候,斷的時候即是供電被斷開的時候。只要頻寬足夠,任何模擬值都可以使用
pwm進行編碼。
參考:參考:
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