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Dialog針對(duì)5G應(yīng)用提供集成電源解決方案

Aztr_Dialog_Sem ? 來源:Dialog半導(dǎo)體公司 ? 作者:Dialog半導(dǎo)體公司 ? 2021-03-02 14:45 ? 次閱讀

電子系統(tǒng)對(duì)電源的要求已經(jīng)變得非常苛刻,并且為滿足多路電壓要求以及降低發(fā)熱,設(shè)計(jì)人員需要解決時(shí)序問題。

Dialog的靈活且可擴(kuò)展的GreenPAK技術(shù)與TDKDC負(fù)載點(diǎn)(POL)模塊相結(jié)合,為先進(jìn)嵌入式IoT5G工業(yè)控制應(yīng)用提供了非常緊湊的電源解決方案。這兩種技術(shù)的結(jié)合特別適合高密度工業(yè)計(jì)算應(yīng)用。

Dialog半導(dǎo)體公司應(yīng)用工程總監(jiān)Ramzy Ammar在接受EE Times Europe采訪時(shí)表示:“如果涉及到多路電源的上電和掉電控制,則需要很多分立器件來進(jìn)行電源時(shí)序控制。這需要更多的元件,如電阻電容模擬比較器、邏輯模塊等,來檢測(cè)電源軌的完整性。我們的可配置混合信號(hào)IC使客戶可以通過NVM將定制電路部署在小型可配置的IC中。該技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)快速的設(shè)計(jì)更改、更低的成本、更少的物料(BOM)、以及不同平臺(tái)型號(hào)之間的可擴(kuò)展性。典型的GreenPAK實(shí)現(xiàn)可以輕松地替換20到30個(gè)分立器件。在過去六年中,我們已經(jīng)出貨了近40億顆GreenPAK芯片。”

負(fù)載點(diǎn)DC-DC轉(zhuǎn)換器

電源管理解決方案在電子設(shè)計(jì)中占有特殊的地位,不僅影響可靠性,更重要的是影響生產(chǎn)成本。

電源系統(tǒng)的規(guī)格常常會(huì)在設(shè)計(jì)周期內(nèi)發(fā)生變化。對(duì)于基于分立器件的系統(tǒng),這可能需要重新設(shè)計(jì)印刷電路板,以調(diào)整需要增加(或減少)的電源尺寸。

電源模塊供應(yīng)商通過提供一種新型的低電流功率穩(wěn)壓器來滿足對(duì)更多電源軌的需求,以驅(qū)動(dòng)印刷電路板(PCB)上完全不同的電流擋位。這些非隔離負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器(POL)是小型器件,用于放置在電路板上的負(fù)載電路附近,可以在很寬的工作范圍內(nèi)工作。在過去的幾年中,負(fù)載點(diǎn)模塊的使用穩(wěn)步增長(zhǎng),現(xiàn)已有許多供應(yīng)商能以具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本提供滿足各種電源需求的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

使用基于分立器件的解決方案,需用大量時(shí)間去研究和分析較難處理的干擾問題,而設(shè)計(jì)人員還面臨著很高的失敗風(fēng)險(xiǎn)。

半導(dǎo)體行業(yè)中集成度不斷提高的趨勢(shì)助推了包含保護(hù)和控制功能的功率IC的產(chǎn)生,從而減少了所需外部元件的數(shù)量,因此又降低了成本和縮小了尺寸。

新的μPOL DC-DC轉(zhuǎn)換器系列可與各個(gè)供應(yīng)商的各種版本完全集成。新的解決方案尺寸為毫米級(jí),減少了所需的外部元件數(shù)量,保持了最高的性能,同時(shí)提供簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì),便于集成到系統(tǒng)中。

電源和熱管理

Dialog半導(dǎo)體公司與TDK合作開發(fā)了一項(xiàng)技術(shù),可縮短交貨時(shí)間,并加速電路板的開發(fā)。TDK的μPOL解決方案利用了芯片內(nèi)置基板封裝(SESUB)等先進(jìn)技術(shù),使三維的聚合系統(tǒng)集成在更小尺寸和更薄的封裝中。該合作有助于TDK提供相比市場(chǎng)現(xiàn)有方案具有更高功率密度和易用性的解決方案。

“GreenPAK適合任何尺寸受限且需要更高可靠性、可擴(kuò)展性和更低成本的電路設(shè)計(jì)。此外,GreenPAK器件在為特定應(yīng)用的計(jì)時(shí)/安全功能配置設(shè)計(jì)時(shí)提供了更大的靈活性。例子包括:開啟/關(guān)閉時(shí)間、通道數(shù)、可配置的UVLO / OVLO閾值、故障檢測(cè)邏輯等。這種靈活性相比ASIC產(chǎn)品為客戶提供了更多價(jià)值。” Ammar說。

Dialog的GreenPAK器件用作超小型電源管理IC。它們旨在創(chuàng)建“靈活的電源孤島”(FPI),用戶可以為各種應(yīng)用需求定制電源系統(tǒng)。

在圖1和圖2中,展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的電源時(shí)序控制電路,其中有4路電源用使能(enable)信號(hào)來上電和斷電,但是它對(duì)中間上電的電源崩潰或其他故障問題不做反應(yīng)。這個(gè)簡(jiǎn)單的電路展示了至少約14個(gè)分立器件所代表的功能(包括電阻、電容、邏輯模塊),這個(gè)數(shù)量還可以增加,具體取決于是否需要更多功能。“通過與TDK的合作,用戶可以基于特定的MCU單獨(dú)進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì),可以針對(duì)不同MCU和電源的數(shù)量定制這些器件。” Ammar說。

圖1:簡(jiǎn)單的電源時(shí)序器

用于控制信號(hào)的GreenPAK系列通常需要低于25MHz的頻率。有時(shí)它們是具有非常低待機(jī)功耗(<1uA)的DC信號(hào),在這種情況下不會(huì)有任何散熱問題,但無疑將有助于減小電路板的尺寸,從而取消一些分立器件。“使用TDK功率轉(zhuǎn)換器,它們將成為熱量產(chǎn)生的主要來源。假設(shè)他們?cè)谛酒嫌凶銐虻臒峁芾韺?shí)現(xiàn)方案以適應(yīng)小型PCB,那么系統(tǒng)應(yīng)該能運(yùn)行良好,因?yàn)槲覀冎惶娲朔至⒃!?Ammar說。

在為便攜式和可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)面臨許多挑戰(zhàn)。隨著產(chǎn)品不停地更新?lián)Q代,電源系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜,但是留給電源組件的電路板面積卻在不斷縮小,變得越來越小。需要控制、時(shí)序和功率調(diào)節(jié)來支持附近的負(fù)載電路,并確保輕松的設(shè)計(jì)以滿足嚴(yán)格的產(chǎn)品上市時(shí)間要求。

原文標(biāo)題:針對(duì)5G應(yīng)用的集成電源時(shí)序解決方案

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原文標(biāo)題:針對(duì)5G應(yīng)用的集成電源時(shí)序解決方案

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