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[原创] ROHM为NXP"i.MX "系列处理器开发的电源管理IC

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发表于 2020-5-14 14:00:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
一.ROHM开发出非常适用于NXP"i.MX 7Solo/7Dual"处理器的高效电源管理IC                            3333.jpg


<背景>

"i.MX 7Solo/7Dual"处理器是以电子书、可穿戴式设备、工业设备用便携终端以及平板电脑等由电池驱动且重视低功耗的应用平台为目标市场的产品。"BD71815GW"利用ROHM多年来积累的移动应用领域的电源技术优势,面向i.MX 7Solo/7Dual处理器优化电路结构,大大降低待机状态/工作状态的功耗,从而大幅延长了电池驱动时间。NXP公司的微控制器部门总经理兼高级副总裁Geoff Lees先生表示,"i.MX应用处理器系列(i.MX 6UL、i.MX 6SL、i.MX 7S、i.MX 7D)与ROHM的PMIC组合应用,可在重视低功耗、小型、低成本的领域,进一步强化我们的系统解决方案,支持更广泛的应用"。


<产品优势>"BD71815GW"利用ROHM擅长的模拟设计技术优势,实现驱动"i.MX 7Solo/7Dual"处理器的最佳电源系统。不仅确保了与以往产品同等的高功率转换效率(82%以上),而且成功将降低应用功耗的关键所在---待机时的消耗电流又降低16%※1。另外,本产品还内置带30V耐压的输入过电压保护(OVP)功能的Li-ion电池充电器、LED驱动器(6灯)。通过提高开关频率(6MHz),实现外置线圈的小型化;通过优化搭载功能、采用WL-CSP小型封装(16mm²:面积比以往产品减少75%),大幅缩减了包括外置部件在内的安装面积。



<新产品特点>

1. 根据i.MX 7Solo/7Dual产品的Power-rail实施优化,采用高效率降压型转换器,有助于进一步降低功耗!

通过与i.MX 7Solo/7Dual处理器的Power-rail所相适应的电源电路,不仅休眠时的功耗更低,待机时的电流也成功低至10μA。

另外,通过根据负载电流平稳转换PFM(Pulse Frequency Modulation)模式和PWM(Pulse Width Modulation)模式的Seamless Switching Mode Control (SSMC)功能,在所有负载范围稳定实现82%以上的高效率,是电池驱动应用的最佳电源系统。

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2. 通过多种小型化技术优势,大幅缩减包括外置部件在内的安装面积

1) 采用WLCSP封装

采用4mm×4mm见方(16mm²)的WLCSP封装。与以往产品(8mm×8mm=64mm²)相比,安装面积减少75%。

2) 内置多种外置功能

内置便携设备电源通用的锂离子/锂聚合物电池用500mA充电功能(添加MOSFET,扩展到2A,带30V耐压过电压保护功能),而且还内置背光用LED驱动器(6灯1列)。

3) 提高开关频率,外置线圈更小


将Buck Converter的开关频率从以往的2.5MHz提高到6MHz,实现外置线圈的小型化,安装面积比以往产品减少25%。


3. 通过功能的集成与ROHM独有的软件,实现高精度的电池剩余电量监控

通过将与处理器所需的Power-rail相匹配的电源电路、电池充电器及库仑计的一体化,可根据系统和电池的状态检测电池剩余电量。而且,通过搭载ROHM独有算法的参考软件,最大限度地降低了检测误差。由此,可实现高精度的电池剩余电量监控。


4. 内置便携设备所需的丰富功能

  • 6.0MHz 降压×5通道
  • LDO×7通道
  • 锂离子/锂聚合物电池用500mA充电器
  • 15bit ∆∑- ADC 库仑计
  • Real Time Clock (RTC)
  • 32.768kHz 晶振电路
  • 6灯1列 25mA 调光LED驱动器
  • l²C 接口(100kHz, 400kHz)


二.ROHM推出非常适用于恩智浦“i.MX 8M应用处理器”的电源管理IC“BD71837MWV
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<背景>

恩智浦公司的“i.MX 8M系列”拥有多达四个Arm®Cortex®-A53内核、一个Cortex-M4内核、灵活的存储器选项以及可高速连接的接口。另外,还提供全4K超高清分辨率、HDR视频功能、高保真音频播放、多达20个音频通道以及DSD512音频。音频/视频和机器学习相结合的一体化平台,可为用户带来无缝的流畅连接与直观体验。“BD71837MWV”是融入ROHM多年积累的处理器用电源技术,并集成了i.MX 8M处理器所需的电源系统(Power Rail)与功能的PMIC。仅1枚芯片即可提供包括功率转换效率高达95%的高效率DC/DC转换器*1在内的系统所需的电源和保护功能,同时还内置适用于i.MX 8M处理器的电源ON/OFF时序器,不仅有助于应用的小型化,还使应用设计更加容易,并大大缩短开发周期。


<新产品特点>

1.仅1枚芯片即可提供i.MX 8M系列所需的电源功能

BD71837MWV”的电源电路根据“i.MX 8M系列”处理器的电源系统设计而成,集控制逻辑、8通道降压型DC/DC转换器(Buck Converter)、7通道LDO*2于一身,仅这1枚芯片,不仅可为处理器供电,还可为应用所需的DDR存储器供电。此外,还内置有SDXC卡用1.8V/3.3V开关、32.768kHz晶振缓冲器、众多保护功能(各电源系统的输出短路、输出过电压、输出过电流及热关断等)。


搭载功率转换效率高达95%的降压型DC/DC转换器,输入电压范围更宽,支持从1节锂离子电池到USB的广泛电压范围(2.7V~5.5V),因此,不愧为i.MX 8M处理器应用领域的最佳PMIC。

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2.小型QFN封装,更节省空间

采用小型QFN封装(8mm × 8mm, 高度1mm Max, 间距0.4mm, 68pin),不仅可提供所需的电源功能,而且PMIC的引脚配置设计还使i.MX 8M处理器和DDR存储器的连接更加容易,非常有助于减轻PCB板布局设计时的负担。同分立元器件组成的与新产品相同的电源系统相比,部件数量可减少56个,贴装面积可缩减45%(以“单面贴装、Type-3 PCB”为条件)。另外,如果采用双面贴装,则仅需不到400mm2的空间即可实现电源功能。

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3.可根据系统用途量身定制

为了使应用设计更灵活更自由,新产品搭载了i.MX 8M处理器支持的电源模式(RUN、IDLE、SUSPEND、SNVS、OFF)相应的时序器。通过I2C接口和OTP(One Time Programmable ROM),根据系统要求的功能和存储器类型,可定制各电源的输出电压、ON/OFF控制、保护功能的启用/禁用、以及电源模式的转换条件,从而可实现满足用途的最佳应用设计。


4.与i.MX 8M处理器的运行评估已完成,可缩短应用开发周期

与i.MX 8M产品相结合的实装运行工作也已完成评估,因此可缩短应用的开发周期,从而有助于及时向市场推出产品。ROHM还为客户准备了设计时所需的外围应用相关的设计指南、参考电路及参考布局。而且,还可提供用来在电源单体评估或定制时事先评估的PMIC单体评估板。


三.非常适用于恩智浦 “i.MX 8M Mini系列”处理器的电源管理IC“BD71847AMWV”

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<背景>

ROHM一直致力于适合恩智浦公司i.MX 8M系列的PMIC的开发,并于2018年推出适用于“i.MX 8M Quad/Dual”的PMIC “BD71837MWV”。此次,又针对采用先进工艺且具有优异节能性能的“i.MX 8M Mini系列”,推出新的PMIC “BD71847AMWV”。

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<新产品特点>

1.仅1枚芯片即可轻松实现i.MX 8M Mini应用处理器所需的电源功能

BD71847AMWV”的电源电路根据“i.MX 8M Mini系列”应用处理器的电源系统设计而成,集控制逻辑、6通道降压型DC/DC转换器(Buck Converter)、6通道LDO*2于一身,仅这1枚芯片,不仅可为处理器供电,还可为应用所需的DDR存储器供电。此外,还内置有SDXC卡用1.8V/3.3V开关、32.768kHz晶振缓冲器、众多保护功能(各电源系统的输出短路、输出过电压、输出过电流及热关断等)。该产品还搭载功率转换效率高达95%的降压型DC/DC转换器,输入电压范围更宽,支持从1节锂离子电池到USB的广泛电压范围(2.7V~5.5V),因此,不愧为i.MX 8M Mini处理器应用领域的最佳PMIC。     

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2. 小型封装,节省空间42%

采用小型QFN封装(7mm x 7mm, 高度1mm Max, 间距0.4mm, 56pin),不仅可提供所需的电源功能,而且PMIC的引脚配置设计还使i.MX 8M Mini应用处理器和DDR存储器的连接更加容易,非常有助于减轻PCB板布局设计时的负担。同分立元器件组成的与新产品相同的电源系统相比,部件数量可减少42个,贴装面积可缩减42%(以“单面贴装、Type-3 PCB”为条件)。另外,如果采用双面贴装,则仅需不到400mm2的空间即可实现电源功能。

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3. 可根据系统的用途量身定制

为了使应用设计更灵活更自由,新产品搭载了支持电源模式(RUN、IDLE、SUSPEND、SNVS、OFF)的时序器。通过I2C接口和OTP(One Time Programmable) ROM,根据系统要求的功能和存储器类型,可定制各电源的输出电压、ON/OFF控制、保护功能的启用/禁用、以及电源模式的转换条件,从而可实现满足用途需求的最佳应用设计。


四.ROHM开发出非常适用于恩智浦“i.MX 8M Nano系列”处理器的电源管理IC“
BD71850MWV


<背景>

“BD71850MWV”是融入ROHM多年积累的处理器用电源技术优势,并集成了处理器所需的电源系统(Power Rail)与功能的PMIC。仅1枚芯片即可提供包括功率转换效率高达95%的高效率DC/DC转换器*1在内的系统所需的电源和保护功能,同时还内置进行最佳电源管理的ON/OFF时序器,不仅有助于应用的小型化,还使应用设计更加容易,并大大缩短开发周期。此外,作为恩智浦公司提供的i.MX 8M Nano处理器评估套件中搭载的唯一※PMIC,还可立即开始评估处理器的运行情况。ROHM一直致力于恩智浦公司i.MX 8M系列用最佳PMIC的开发,并于2018年推出适用于“i.MX 8M 系列”的PMIC“BD71837AMWV”,于2019年推出适用于“i.MX 8M Mini系列”的PMIC“BD71847AMWV”。此次,又针对采用先进工艺且具有优异节能性能的“i.MX 8M Nano系列”,推出新的PMIC“BD71850MWV”,该产品可支持i.MX 8M 系列所有应用处理器的电源管理。


<新产品特点>

1.仅1枚芯片即可轻松实现i.MX 8M Nano应用处理器所需的电源功能

“BD71850MWV”的电源电路根据i.MX 8M Nano应用处理器的电源系统设计而成,集控制逻辑、6通道降压型DC/DC转换器(Buck Converter)、6通道LDO*2于一身,仅这1枚芯片,不仅可为处理器供电,还可为应用所需的DDR存储器供电。此外,还内置有SDXC卡接口用1.8V/3.3V开关、32.768kHz晶振缓冲器及众多保护功能(各电源系统的输出短路、输出过电压、输出过电流及热关断功能)。该产品还搭载功率转换效率高达95%的降压型DC/DC转换器,输入电压范围更宽,支持从1节锂离子电池到USB的广泛电压范围(2.7V~5.5V),因此,不愧为i.MX 8M Nano处理器应用领域的最佳PMIC。

TIM截图20200514145147.jpg


2. 小型封装,节省空间42%

采用小型QFN封装(7mm x 7mm, 高度1mm Max, 间距0.4mm, 56pin),不仅可提供所需的电源功能,而且PMIC的引脚配置设计还使i.MX 8M Nano应用处理器和DDR存储器的连接更加容易,非常有助于减轻PCB板布局设计时的负担。同分立元器件组成的与新产品相同的电源系统相比,部件数量可减少42个,贴装面积可缩减42%(以“单面贴装、Type-3 PCB”为条件)。另外,如果采用双面贴装,则仅需不到400mm2的空间即可实现电源功能。

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为了使应用设计更灵活更自由,新产品还搭载了支持电源模式(RUN、IDLE、SUSPEND、SNVS、OFF)的时序器。通过I2C接口和OTP(One Time Programmable) ROM,根据系统要求的功能和存储器类型,可定制各电源的输出电压、ON/OFF控制、保护功能的启用/禁用、以及电源模式的转换条件,从而可实现满足用途需求的最佳应用设计。


相关视频:ROHM推出面向i.mx8系列的PMIC











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