2020年電源管理芯片精編版

1、精選文檔便攜產(chǎn)品電源管理芯片的設(shè)計(jì)技巧隨著便攜產(chǎn)品日趨小巧輕薄，對(duì)電源管理芯片也提出更高的要求 ，諸如高集成度、高可靠性、低噪聲、抗干擾、低功耗 等.本文探討了在便攜產(chǎn)品電源設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中需要注意的各方面問(wèn)題便攜產(chǎn)品的電源設(shè)計(jì)需要系統(tǒng)級(jí)思維，在開(kāi)發(fā)手機(jī)、MP3 PDA PMP DSCf?由電池供電的彳氐功耗產(chǎn)品時(shí)，如果電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)、產(chǎn)品的特性組合、元件的選擇、軟件的設(shè)計(jì)以及功率分配架構(gòu)等.同樣，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也要從節(jié)省電池能量的角度出發(fā)多加考慮.例如，現(xiàn)在便攜產(chǎn)品的處理器一般都設(shè)有幾種不同的工作狀態(tài)，通過(guò)一系列不同的節(jié)能模式（空閑、睡眠、深度睡眠等）可減少對(duì)電池

2、容量的消耗.當(dāng)用戶的系統(tǒng)不需要最大處理能力時(shí)，處理器就會(huì)進(jìn)入電源消耗較少的低功耗模式.從便攜式產(chǎn)品電源管理的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:1.電源設(shè)計(jì)必須要從成本、 性能和產(chǎn)品上市時(shí)間等整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)考慮；2.便攜產(chǎn)品日趨小巧輕薄化，必需考慮電源系統(tǒng)體積小、重量輕的問(wèn)題；3.選用電源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪聲、抗干擾、低功耗 ，突破散熱瓶頸，延長(zhǎng)電池壽命；4.選用具有新技術(shù)的新型電源芯片進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，這是保證產(chǎn)品先進(jìn)性的基本條件，也是便攜產(chǎn)品電源管理的永恒追求.便攜產(chǎn)品常用電源管理芯片包括 ：低壓差穩(wěn)壓器（LDO）、非常低壓差穩(wěn)壓器（VLDO）、基于電感器儲(chǔ)能的DC/DC專換

3、器（降 壓電路Buck、升壓電路Boost、降壓-升壓變換器Buck-Boost） >基于電容器儲(chǔ)能的電荷泵、電池充電管理芯片、鋰電池保護(hù) IC.選用電源管理芯片時(shí)應(yīng)注意：選用生產(chǎn)工藝成熟、品質(zhì)優(yōu)秀的生產(chǎn)廠家產(chǎn)品；選用工作頻率高的芯片，以降低周邊電路的 應(yīng)用成本；選用封裝小的芯片，以滿足便攜產(chǎn)品對(duì)體積的要求；選用技術(shù)支持好的生產(chǎn)廠家，方便解決應(yīng)用設(shè)計(jì)中的問(wèn)題；選用產(chǎn) 品資料齊全、樣品和 DEMCB于申請(qǐng)、能大量供貨的芯片；選用性價(jià)比好的芯片.LDO線性低壓差穩(wěn)壓器LDO線性低壓差穩(wěn)壓器是最簡(jiǎn)單的線性穩(wěn)壓器，由于其本身存在DC無(wú)開(kāi)關(guān)電壓轉(zhuǎn)換，所以它只能把輸入電壓降為更低的 電壓.它最大的缺

4、點(diǎn)是在熱量管理方面，因?yàn)槠滢D(zhuǎn)換效率近似等于輸出電壓除以輸入電壓的值LDO電流主通道在其內(nèi)部是由一個(gè)MOSFE加一個(gè)過(guò)流檢測(cè)電阻組成,肖特基二極管作反相保護(hù),輸出端的分壓電阻取出返饋電去控制MOSFET勺流通電流大小，EN使能端可從外部去控制它的工作狀態(tài)，內(nèi)部還設(shè)置過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、信號(hào)放大、Power-OK、基準(zhǔn)源等電路，實(shí)際上LDO已是一多電路集成的 SoC.LDO的ESD>4KV,HBM ESD>8KV.低壓差穩(wěn)壓器的應(yīng)用象三端穩(wěn)壓一樣簡(jiǎn)單方便，一般在輸入、輸出端各加一個(gè)濾波電容器即可.電容器的材質(zhì)對(duì)濾波效果有明顯影響，一定要選用低ESR的X7R & X5R陶瓷電容器

5、.LDO布線設(shè)計(jì)要點(diǎn)是考慮如何降低 PCB板上的噪音和紋波，如何走好線是一個(gè)技巧加經(jīng)驗(yàn)的工藝性細(xì)活 ，也是設(shè)計(jì)產(chǎn)品 成功的關(guān)鍵之一.圖1說(shuō)明了如何設(shè)計(jì)走線電路圖，掌握好電流回流的節(jié)點(diǎn)，有效的控制和降低噪音和紋波.優(yōu)化布線方案是值得 參考的.圖1:LDO布線電路方案如果一個(gè)驅(qū)動(dòng)圖像處理器的 LDO輸入電源是從單節(jié)鋰電池標(biāo)稱的 3.6V,在電流為200mA寸輸出1.8V電壓，那么轉(zhuǎn)換效率 僅為50%,因此在手機(jī)中產(chǎn)生一些發(fā)熱點(diǎn)，并縮短了電池工作時(shí)間.雖然就較大的輸入與輸出電壓差而言 ，確實(shí)存在這些缺點(diǎn)，但 是當(dāng)電壓差較小時(shí)，情況就不同了 .例如，如果電壓從1.5V降至1.2V,效率就變成了 80%

6、.精選文檔精選文檔當(dāng)采用1.5V主電源并需要降壓至1.2V為DSP內(nèi)核供電時(shí)，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器就沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)了 .實(shí)際上，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器不能用 來(lái)將1.5V電壓降至1.2V,因?yàn)闊o(wú)法完全提升 MOSFE氏論是在片內(nèi)還是在片外）.LDO穩(wěn)壓器也無(wú)法完成這個(gè)任務(wù)，因?yàn)槠鋲翰钔?常高于300mV.理想的解決方案是采用一個(gè) VLDO1壓器，輸入電壓范圍接近1V,其壓差低于300mV,內(nèi)部基準(zhǔn)接近0.5V.這樣的VLDOH 壓器可以很容易地將電壓從 1.5V降至1.2V,轉(zhuǎn)換效率為80%.因?yàn)樵谶@一電壓上的功率級(jí)通常為 100mA左右，那么30mW勺功率 損耗是可以接受的.VLDO的輸出紋波可低于1mVP-P.

7、將VLDO作為一個(gè)降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的后穩(wěn)壓器就可容易地確保低紋波.開(kāi)關(guān)式DC/DC升降壓穩(wěn)壓器開(kāi)關(guān)式DC/DC升降壓穩(wěn)壓器按其功能分成Buck開(kāi)關(guān)式DC/DC降壓穩(wěn)壓器、Boost開(kāi)關(guān)式DC/DC升壓穩(wěn)壓器和根據(jù)鋰電池的電壓從4.2V降低至I 2.5V能自動(dòng)切換降升壓功能的 Buck-Boost開(kāi)關(guān)式DC/DCM降壓卡急壓器.當(dāng)輸入與輸出的電壓差較高時(shí)， 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器避開(kāi)了所有線性穩(wěn)壓器的效率問(wèn)題.它通過(guò)使用低電阻開(kāi)關(guān)和磁存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)了高達(dá)96%勺效率，因此極大地降低了轉(zhuǎn)換過(guò)程中的功率損失.Buck開(kāi)關(guān)式DC/DC降壓穩(wěn)壓器是一種采用恒定頻率、電流模式降壓架構(gòu)，內(nèi)置主（P溝道MOSFE硼同步（N

8、溝道MOSFET）開(kāi)關(guān).PWM控制的振蕩器頻率決定了它白勺工作效率和使用成本.選用開(kāi)關(guān)頻率高的 DC/DC可以極大地縮小外部電感器和電容器的尺寸和容量，如超過(guò)2MHz的高開(kāi)關(guān)頻率.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的缺點(diǎn)較小，通?？梢杂煤玫脑O(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)克服.但是電感器的頻率外泄干擾 較難避免，設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)對(duì)其EMI輻射需要考慮.圖2給出了 Buck開(kāi)關(guān)式DC/DC應(yīng)用線路設(shè)計(jì)，需要注圖中粗線的部分：粗線是大電流的通道；選用MuRata、Tayo-Yuden、 TDK&AVXj質(zhì)優(yōu)良、低ESR的X7R& X5R陶瓷電容器;在應(yīng)用環(huán)境溫度高，或低供電電壓和高占空比條件下 （如降壓）工作，要考慮 器件的降溫和散

9、熱.必須注意：SW vs. L1距離4mm;Cout vs. L1距離4mm;SW Vin、Vout、GND勺線必須粗短.要得到一個(gè)運(yùn)作穩(wěn)定和低噪音的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，需要小心安排PCB板的布局結(jié)構(gòu)，所有的器件必需靠近 DC/DC,可以把PCB板按功能分成幾塊，如圖3所示.1.保持通路在Vin、Vout之間,Cin、Cout接地很短，以降低噪音和干擾；2. R1、R2和CF 的反饋成份必須保持靠近 VFB反饋腳，以防噪音;3.大面積地直接聯(lián)接2腳和Cin、Cout的負(fù)端.圖2:Buck開(kāi)關(guān)式DC/DC應(yīng)用線路設(shè)計(jì)DC/DC應(yīng)用舉例：1. APS1006為MCU/DS駭（Core）供電;2. AP

10、S1006應(yīng)用于電子礦燈（圖3）;3. APS1046 應(yīng)用于0.8-1.8 微硬盤(pán)供電（圖4）;4. APS1006 、 APS4070應(yīng)用于智能手機(jī)（圖5）.圖3:APS1006應(yīng)用于電子礦燈精選文檔精選文檔APS 1006圖4:APS1046應(yīng)用于0.8-1.8 微硬盤(pán)供電圖5:APS1006、APS4070在智能手機(jī)上的應(yīng)用電荷泵及其應(yīng)用技巧電容式電荷泵通過(guò)開(kāi)關(guān)陣列和振蕩器、邏輯電路、比較控制器實(shí)現(xiàn)電壓提升，采用電容器來(lái)貯存能量.電荷泵是無(wú)須電感的，但需要外部電容器.工作于較高的頻率，因此可使用小型陶瓷電容(1 gF),使空間占用最小，使用成本低.電荷泵僅用外部 電容即可提供±

11、;2倍的輸出電壓.其損耗主要來(lái)自電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)和內(nèi)部開(kāi)關(guān)晶體管的 RDS(ON).電荷泵轉(zhuǎn)換器不使用電感，因此其輻射EMI可以忽略.輸入端噪聲可用一只小型電容濾除 .它輸出電壓是工廠生產(chǎn)時(shí)精密 予置的，調(diào)整能力是通過(guò)后端片上線性調(diào)整器實(shí)現(xiàn)的 ，因此電荷泵在設(shè)計(jì)時(shí)可按需要增加電荷泵的開(kāi)關(guān)級(jí)數(shù) ，以便為后端調(diào)整器 提供足夠的活動(dòng)空間.電荷泵十分適用于便攜式應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì) .從電容式電荷泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，它實(shí)際上是一個(gè)片上系統(tǒng).電荷泵是一種無(wú)幅射的有效升壓器件，它不使用電感器而使用電容器作為儲(chǔ)能器件.在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)需要注意電容器的容 量和材質(zhì)對(duì)輸出紋波的影響.外部電容器的容量關(guān)系到輸出紋

12、波，在固定的工作頻率下，太小的電容容量，將使輸出紋波增大.輸出紋波大小與電容器材料介質(zhì)有關(guān)，外部電容器的材料類型關(guān)系到輸出紋波.同一電荷泵，使用相同的容量和尺寸而不同材料類型的電容器，輸出紋波的結(jié)果.在工作頻率固定，電容器容量相同的情況下，優(yōu)良的材料介質(zhì)，將有效地降低紋波.選用低ESR的 X7R & X5R陶瓷電容器是一種比較好的選擇 .LCD Module(LCM)是目前CR MP3/MP4 PMPI求量較大的產(chǎn)品，在有BM的PCB面積上，需要按裝LCD屏、數(shù)碼相機(jī)的鏡 頭和閃光燈、音頻 DAC等器件，因此它需要封裝很小的多芯片組合的電源模塊 (MCM),以減小電源IC所占PCB的面

13、積，而手機(jī)產(chǎn) 品又要求這些電源IC對(duì)RF幾乎無(wú)干擾.電池充電管理芯片和鋰電池保護(hù)IC精選文檔精選文檔鋰電池充電IC是一個(gè)片上系統(tǒng)(SoC),它由讀取使能微控制器、2倍涓流充電控制器、電流環(huán)誤差放大器、電壓環(huán)誤差放大器、電壓比較器、溫度感測(cè)比較器、環(huán)路選擇和多工驅(qū)動(dòng)器、充電狀態(tài)邏輯控制器、狀態(tài)發(fā)生器、多工器、LED信號(hào)發(fā)生器、MOSFET基準(zhǔn)電壓、電源開(kāi)機(jī)復(fù)位、欠電壓鎖定、過(guò)流/短路保護(hù)等十多個(gè)不同功能的IC整合在一個(gè)晶元上.它是一個(gè)高度集成、智能化芯片.鋰電智能充電過(guò)程：涓流充-> 恒流充-> 恒壓充-> 電壓檢測(cè)，因此電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要做到 ：充分保護(hù)、 充分充電、自動(dòng)監(jiān)測(cè)

14、、自動(dòng)控制 .鋰電池保護(hù)電路是封裝在鋰電池包內(nèi)的，它由一顆鋰電池保護(hù)IC和二顆MOSFET成.在圖6中,OD代表過(guò)放電控制;OC代表過(guò)充電控制；P+、P-接充電器；B+、B-接鋰電池.鋰電池保護(hù)電路簡(jiǎn)單工作原理如下：正常裝態(tài)M1、M2均導(dǎo)通；過(guò)充電時(shí)M2OC腳由高電位轉(zhuǎn)至低電位，電閘關(guān)閉，截止充電，實(shí)現(xiàn)過(guò)充電保護(hù)；充電電流方向P+->P-;過(guò)放電時(shí)M1 OD腳由高電位轉(zhuǎn)至低電位， 電閘關(guān)閉，截止充放電，實(shí)現(xiàn)過(guò)放電保護(hù)；放電電流方向P- ->P+.圖6:鋰電池保護(hù)電路鋰電池保護(hù)電路的 PC瞰是很小的,設(shè)計(jì)時(shí)必須注意:1. MOSFET盡可能接近B-、P-;2. ESD防護(hù)電容器盡可能

15、接近 P+， P-;3.相鄰線間距>0.25mm,通過(guò)電流大的線要放寬，地線加寬.電源管理芯片的低功耗 OMAP系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制作工藝技術(shù)的不斷提高，電路板上的期間運(yùn)行速度將更快，體積將更小.供電系統(tǒng)要求更多的種類的電壓、更低的供電電壓和更大的供電電流電源包不再僅僅局限于提供電流、電壓和監(jiān)控溫度，還必須診斷電源供應(yīng)情況、靈活設(shè)定每個(gè)輸出電壓參數(shù).普通的模擬解決方案難以滿足這些需求.數(shù)字電源的目標(biāo)就是將電源轉(zhuǎn)換與電源管理用數(shù)字方法集成到單個(gè)芯片中，實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換、控制和通信.數(shù)字電源實(shí)現(xiàn)了數(shù)字和模擬技術(shù)的融合，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性，具備直接監(jiān)視、處理及適應(yīng)系統(tǒng)條件的能力.數(shù)字電

16、源還可通過(guò)遠(yuǎn)程診斷確保持續(xù)的系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)故障管理、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)、自動(dòng)冗余等功能.但是數(shù)字電源不比傳統(tǒng)的模擬電源效率更高，而且成本一般較高.目前數(shù)字電源需要大濾波器，這使其工作效率比模擬電源低.本文介紹一種在嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)OMAP5912E使用簡(jiǎn)單的數(shù)字電源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的方法.使用TI公司的電源轉(zhuǎn)換和電壓監(jiān)控芯片TPS65010實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP系統(tǒng)各種狀態(tài)的檢測(cè).在不同狀態(tài)下輸出不同的供電電壓，減小供電電流，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的低功耗運(yùn)行.該設(shè)計(jì)方法適用于各種低功耗要求的手持電子設(shè)備.TPS65010是TI公司推出的一款針對(duì)鋰離子供電系統(tǒng)的電源和電池直理芯片.TPS65010集成

17、了 2個(gè)開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器Vmain和Vcore、2個(gè)低壓差電源轉(zhuǎn)換器 LD01和LDO2以及1個(gè)單體鋰離子電池充電器，非常適合手持電子設(shè)備的應(yīng)用要求.當(dāng)12 V直流電源適配器接通時(shí)，芯片無(wú)需開(kāi)關(guān)電路.在實(shí)際使用中，Vmain可以提供2.53.3 V電壓,Vcore可以提供O.81.6 V 電壓,LD01和LDO2可以提供1.86.5 V電壓.各個(gè)不同電壓下的電流一般可以達(dá)到400 mA,滿足大部分手持設(shè)備的需求.可以通過(guò)I2C總線對(duì)TPS65010的各種寄存器進(jìn)行設(shè)置，也可以通過(guò)通用的引腳將重要的信息通知TPS65010,例如可以通過(guò)LOW_POWER引腳使TPS65010輸出低功耗模式下的工作

18、電壓.OMAP591渥TI公司推出的嵌入式 DSP,具有雙處理器結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成ARMF口 C55系列DS呦理器.T1925T處理器基于ARM9 核，用于控制外圍設(shè)備.DSP基于TMS320C55忌,用于數(shù)據(jù)和信號(hào)處理，提供1個(gè)40位和1個(gè)16位的算術(shù)邏輯單元(ALU).由于 DSP采用了雙ALU結(jié)構(gòu)，大部分指令可以并行運(yùn)行，工作頻率達(dá)到150 MHz,并且功耗更低.C55和ARM以聯(lián)合仿真，也可以單獨(dú) 仿真.OMAP5912內(nèi)部專門(mén)配置了超低功率設(shè)備 (U"a Low Power Device,ULPD).ULPD模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1所示.精選文檔精選文檔ftSTlSUTPWRONR

19、JESETmpCrSt管冏器口 i電位近楨出'夏位產(chǎn)生BFAtL/EXT_F1Q -« *HOST 航r i /BC1.KREQU 8CLK睡喉模式狀態(tài)機(jī)芯片IDLE芯片嗓樗總片IDLER嗔酸狀力£ 1 ULPD模塊內(nèi)耨制構(gòu)從圖1可以看出，ULPD模塊主要由復(fù)位管理器、 FIQ管理器以及睡眠模式狀態(tài)機(jī)組成 .片內(nèi)ULPCO OMAP591芯片內(nèi)部 的復(fù)位產(chǎn)生模塊以及芯片IDLE和喚醒狀態(tài)控制器相連接.片外ULPD）勺復(fù)位管理器負(fù)責(zé)檢測(cè)上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位 ，并將片內(nèi)的復(fù) 位信號(hào)輸出；FIQ管理器專門(mén)用于檢測(cè)電池電壓，一旦出現(xiàn)電池電壓低于或高于系統(tǒng)要求 ，或者電池電源質(zhì)

20、量不高（紋波較大、過(guò) 沖較大、瞬間脈沖較大）等,FIQ管理器將中斷系統(tǒng)工作；睡眠模式狀態(tài)機(jī)負(fù)責(zé)檢測(cè)和輸出不同的工作方式 ，在不同的工作方式下 將提供不同的電壓和電流，從而降低系統(tǒng)功耗.共有3種睡眠模式：正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)較完整的手持設(shè)備系統(tǒng)主要由 OMAP5912 TPS6501O AD/DA LCD SDRAM人機(jī)接口以及 Flash組成.其硬件連接如圖 2所示.圖中,DSP是核心控制單元；AD用于采集模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào);DA將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；人機(jī)接口主要 包括鍵盤(pán)接口 .Flash保存DSP所需的程序，供DSP

21、上電調(diào)用.此外，使用DSP勺HPI接口連接到PC機(jī).JTAG 歸防出口FlashKM1FSr=t| TPS65Q10人機(jī)推口SDRAM =LM1FF同步串I IAD/DALCD控制瑞HPI圖2 系繞硬件結(jié)構(gòu)思梃圖TPS65010和OMAP5912勺連接是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，具體硬件連接如圖 3所示.TPS650lO可以提供OMAP591所需的各種電壓，但是核心運(yùn)算單元需要的 CVDD©及重要外設(shè)需要的 DVDD油TPS7620l從Vmain電壓轉(zhuǎn)換得到.具體的TPS76201 的硬件連接如圖 4所示.TPS7620l將Vmain的3.3V電壓轉(zhuǎn)換成1.6 V 提供給OMAP只要

22、Vmain的電壓不低于1.8 V,TPS76201 都將穩(wěn)定地輸出1.6 V電壓，以確保OMAPE任何，t#況下，即使是深度睡眠狀態(tài)，核心運(yùn)算單元和重要的外設(shè)都有穩(wěn)定的電源保證.注意，如果不要求OMA朦統(tǒng)的低功 耗設(shè)計(jì)，CVDD所口 DVDD4可以直接連接到 Vcore.精選文檔精選文檔TPS650IOOMAPS4i：明3 TPS65Q1D和加州巧912的連接TPS65010的Vcore輸出1.6 V電壓提供給 OMAP勺其他核，這些核電壓在低功耗狀態(tài)下均可以降低到1.1 V.TPS65010的VLDO1和VLDO漪出2.75V電壓提供給OMAP勺其他外設(shè)，這些電壓和常規(guī)的 3.3 V存在一定

23、的電壓差，但不影響數(shù)據(jù)傳輸. 般情況下，高電平只要達(dá)到2 V以上就可以了 ；低功耗狀態(tài)下，VLDO1和VLDO潴B降低到1.1 V.使用2個(gè)LDO給不同的外設(shè)提供電壓，是為了在Big Sleep狀態(tài)下關(guān)閉某些外設(shè)并同時(shí)能夠使能其他外設(shè).如果不進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，可以使用同一個(gè)LDO提供電壓.TPS65010的I2C總線連接到 OMA映于OMAP寸TPS65010的寄存器進(jìn)行設(shè)置.TPS65010的RESPWRON腳連接至U OMAP 的Power_Reset弓腳，上電復(fù)位后由 TPS65010復(fù)位OMAP;TPS65010勺LOWPWR腳連接到 OMAP勺LOW_PWR腳,OMAPa入低功 耗狀態(tài)

24、由該引腳通知 TPS65010,TPS65010將設(shè)定的各種電壓降低，從而降低系統(tǒng)功耗.TPS76201VmajD T 0-CVDDAgsmoo 一圖4 TPS76201的硬件連接4 OMAP5912的低功耗軟件設(shè)計(jì)OMAP5912有3種工作模式，分別為正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.正常工作模式下，使能所有的內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘以及引腳，此時(shí)系統(tǒng)功耗最大,TPS650lO也按照正常工彳方式供電.低功耗模式下，隨時(shí)判斷是否有芯片IDLE 請(qǐng)求，如果有則進(jìn)入Big Sleep模式.在Big Sleep模式下，進(jìn)一步判斷是否有外部時(shí)鐘請(qǐng)求 ，并根據(jù)情況進(jìn)入 Deep

25、Sleep模式. 在系統(tǒng)正常工作方式下，如果不需要進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，以上軟件無(wú)需加入到應(yīng)用程序中.進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)時(shí)，就需要對(duì)OMAP勺各種工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，要在應(yīng)用程序中加入 LOW_PWR號(hào)使能、關(guān)閉DSP核、激活并設(shè)置喚醒事件、關(guān)閉ARM核、激活并設(shè)置深度睡眠等軟件代碼.5總結(jié)本文詳細(xì)介紹了基于 TPS65010和OMAP5912勺低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì).使用TPS65010的多個(gè)電源輸出引腳給 OMAP勺不同單元 供電，以便在OMAP勺不同工作模式下改變電壓輸出，降低系統(tǒng)功耗.OMAP艮據(jù)自身的軟件運(yùn)行情況，隨時(shí)調(diào)整工作模式，并通知 TPS65010,使得軟件和硬件在低功耗設(shè)計(jì)上得到互通 .該設(shè)計(jì)

26、方法適用于各種對(duì)功耗要求較高的電子設(shè)備 .高級(jí)電源管理芯片F(xiàn)S1610及其應(yīng)用Fsl610是一款采用專利數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)的高級(jí)電速直理控制器件，該器件可為數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、個(gè)人PDA和筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備提供完全可編程的電源系統(tǒng)解決方案.與傳統(tǒng)的電源管理方法相比,FSl610能節(jié)約2040%勺PcB面積，止匕外，其完全可編程的專利數(shù)字技術(shù).還能極大縮短研發(fā)周期.加快產(chǎn)品上市進(jìn)程.1 FSl610的主要功能精選文檔精選文檔IS1610內(nèi)部的電壓檢測(cè)主要針對(duì)的是FS1610芯片的供電輸入，而器件的輸出則包括8個(gè)高效開(kāi)關(guān)電源和3個(gè)低功耗LDO,表1所列是其電源輸出列表.需要注意的是,FS1610的輸出

27、電壓和電流都會(huì)受到輸入電壓、 曳晝、電容以及外部諸多元件因素的 影響.囊1 FSt&lP的*比利表奏也*電一招達(dá)曲電國(guó)范麗電費(fèi)雪信謫）3JW網(wǎng).SW翩HI3aM903SW l| .SW P M PJ53 rz5，301步陽(yáng)6.S-J5()-»(*就計(jì)撞電LSW 70-朝30UXh3LDO |l|:Z| . 3 網(wǎng)QUat-w1 1 電源輸出FS1610提供有8個(gè)開(kāi)關(guān)電源.3個(gè)LDO電源和1個(gè)始終開(kāi)啟的電源.對(duì)這些電源輸出的控制一般有三種方式 ：其一是通過(guò) 外部的PWRE使能輸人引控制；其二是通過(guò)串行命令在使用過(guò)程中根據(jù)具體情況進(jìn)行控制；第三則是按照EEPROMP的設(shè)置程序來(lái)執(zhí)

28、行.FS1610的電源輸出主要用于降壓轉(zhuǎn)換、升壓轉(zhuǎn)換、白光旦驅(qū)動(dòng)、低壓差穩(wěn)壓、負(fù)升壓轉(zhuǎn)換和電池供電等.圖I所示是用FS1610來(lái)驅(qū)動(dòng)白光LED的驅(qū)動(dòng)電路.1.2電源輸入FS1610的供電電壓范圍是 2.85.5 v.圖2所示是S1610的供電輸人以及 AC適配器和電池之（的切換電路 .其中VMAIN 為主電池比較器輸入，用來(lái)直接監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)；VIN為主電源供電輸入；DBOUTI于斷開(kāi)電池的輸出，將它連接到一個(gè)外部的 P 通道MOSFET當(dāng)檢測(cè)到電池的無(wú)電狀態(tài)（DB）或者AC適配器有輸入時(shí)，由該輸出置位斷開(kāi)電池和主電源的連接；BATBU為備用電池輸人，一般情況下，為了能使芯片正常操作，在BAT

29、BUB入引腳上一定要有電壓；VBAT為始終開(kāi)啟的供電輸出，可由內(nèi)部開(kāi)關(guān)控 制，當(dāng)SW2有效且穩(wěn)定時(shí)，可將SW2連接到VBAT來(lái)提供電壓；否則由BATBU合VBAT提供電壓.精選文檔精選文檔102供電物人導(dǎo)電急切整電1 3其他功能FS1610內(nèi)有一個(gè)非易失存儲(chǔ)器 NVM(EEPROM燈用于保存啟動(dòng)的配置信息，這些信息包括通道電壓、通道使能，禁止、個(gè)電源的開(kāi)關(guān)順序以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門(mén)狗、中斷等信息FS1610可通過(guò)晶體時(shí)鐘提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘的操作.而其可編程報(bào)警器則可向CP3出中斷.FS1610片內(nèi)還集成有一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器，可通過(guò)EEPRO醯程設(shè)置，其定時(shí)時(shí)間達(dá)32s,時(shí)間間隔是1ms.但是，由于達(dá)到定時(shí)

30、時(shí)間時(shí)，芯片就會(huì)復(fù)位，所以，為了避免 這種情況的發(fā)生，主機(jī)必須在程序設(shè)置的定時(shí)周期結(jié)束之前，對(duì)WD碳行復(fù)位.FS1610應(yīng)由32.768 kHz她或者具有合適的頻率和電壓的時(shí)鐘源來(lái)為芯片提供內(nèi)部時(shí)鐘.而器件的CLKOU喻出弓I腳則能為外部提供32.768 kHz的輸出.FSl610的nEXTONf關(guān)輸人端一般連接到瞬間接觸開(kāi)關(guān)上 ，可用來(lái)控制芯片的開(kāi)/關(guān).FSl610 分別為不同類型的處理器設(shè)計(jì)有兩個(gè)復(fù)位輸出 nIRSTO和nRSTO而手動(dòng)復(fù)位輸入nRSTI則主要用來(lái)啟動(dòng)一個(gè)硬件復(fù)位，以作為主 機(jī)CPU的系統(tǒng)復(fù)位信號(hào).FSl610在需要的情況下可提供中斷，并向主機(jī)發(fā)出警報(bào).這些警報(bào)包括低電壓，

31、電源通道故障，RTC警報(bào)等.同時(shí)可以通過(guò) 串行命令來(lái)對(duì)中斷進(jìn)行操作.2 Fsl610 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖3是FSl610模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖.由圖可見(jiàn),FSl610以電源管理控制器為核心，可為外部設(shè)備提供豐富的電源通道.另外，配合電源管理.FSl610還提供有非易失性存儲(chǔ)器 NVM實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC看門(mén)狗定時(shí)器 WDT中斷、復(fù)位等系統(tǒng)控制模塊.瑁，電 升H電鼻升此事弭 青比*0博燕星G】很電，白JUED卷通 一百以電函力43 冏1610的南事地怫承#事WITT精選文檔精選文檔3工作模式FS1610有兩種操作模式，分別為串行模式和獨(dú)立模式,FS1610芯片片可通過(guò)I2C、SPI和ART串口來(lái)接受主機(jī)的

32、控制和 管理，也可以在啟動(dòng)后根據(jù) EEPRO加載的參數(shù)獨(dú)立工作.低功耗是FS1610的最突出優(yōu)勢(shì)之一.該芯片上的各個(gè)功能模塊在不需 要操作時(shí)都可以關(guān)閉.已進(jìn)人休眠狀態(tài).FS1610會(huì)根據(jù)不同的環(huán)境條件在 5種電源狀態(tài)下自動(dòng)切換，以使功耗最小化.這5種狀態(tài) 分另為:無(wú)電（NOPOWER）態(tài)、關(guān)斷（SHUTDOWN）態(tài)（即SD狀態(tài)）、就緒（READY狀態(tài)、工作（ACTIVE）狀態(tài)、低功耗（LOWPOWE樹(shù) 態(tài).設(shè)計(jì)時(shí).可以對(duì)FS31610的多路電源進(jìn)行靈活的配置和控制.除了對(duì)單個(gè)電源通道的開(kāi)/關(guān)操作之外.還可以對(duì)電源通道進(jìn)行分組，然后對(duì)各電源組進(jìn)行操作.電源的啟動(dòng)和關(guān)閉順序，也可以設(shè)置存儲(chǔ)在 EE

33、PROMP ,以便主機(jī)在操作的過(guò)程中來(lái)控制 .FSl610對(duì)芯片提供有可能出現(xiàn)的各種故障的監(jiān)測(cè)和管理.這些監(jiān)測(cè)包括：受監(jiān)測(cè)電源正常狀態(tài)、電源通道故障、電池電壓和備用電池監(jiān)測(cè)、熱關(guān)斷、中斷.此外,FS1610芯片還可根據(jù)EEPRO仲的設(shè)置，對(duì)監(jiān)測(cè)到的不同狀態(tài)進(jìn)行不同的操作.4基于FSl6l0的導(dǎo)航儀供電系統(tǒng)FSl610的多電源輸出和電源管理功能在便攜式設(shè)備中應(yīng)用非常方便.圖4是FSl610電源管理控制芯片在基于 Sumsang公司的ARM眥理器S3c2440的導(dǎo)航儀上的供電電路.根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，該導(dǎo)航儀除了具有基本的 GPS1航功能外.還需要高分辨率白勺液晶屏支持.為此，該系統(tǒng)選用的是 LC

34、D模塊，該模塊是已經(jīng)包含了背光和控制電路的液晶屏，但需要+3.3 v和+5 v供電.表2所列出是該導(dǎo)航儀系統(tǒng)的電源需求.衰2等航長(zhǎng)暴跳的電事求到塞電日電壓電施姓用券核3OTW： L2V* 4001b； L3V390mA3JVXW世博瞬總段時(shí)*IJV13V300mAGPS3,3V60mASD卡13 V20mALCD3.3V250nALCD* 光5V4O0knA由于該導(dǎo)航儀通常是采用電池供電，故需要最小化的功率消耗，而且要求各外設(shè)都要由系統(tǒng)控制.在圖4中用FSl610對(duì)導(dǎo)航儀系統(tǒng)進(jìn)行供電的電源分配方案中，需要注意的是，LCD背光需要400mA電流的+5v供電，而FSl610的升壓電路不能提供這么大

35、的電流，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用一個(gè)外加的升壓電路來(lái)提供LCD的背光電源.國(guó)4 晶于FSIM。的牛枇儀岫電*電雄槌劇5結(jié)束語(yǔ)本文介紹了高級(jí)電源管理控制芯片F(xiàn)S1610的原理和功能，給出了一個(gè)FSl610在基于ARM變理器S3c2440設(shè)計(jì)的導(dǎo)航儀上的應(yīng)用方案.采用該方案進(jìn)行供電的導(dǎo)航儀，不但可以自由控制各個(gè)模塊電源的開(kāi)和關(guān)，而且可以在不需要的時(shí)候關(guān)閉模塊以便最小化整個(gè)系統(tǒng)的功耗.與傳統(tǒng)的方法相比，選用FSl610不但可以明顯節(jié)省電路板面積.提供更多的通道電壓.而且控制也 更加靈活精選文檔精選文檔電源管理芯片在以太網(wǎng)供電中的應(yīng)用什么是以太網(wǎng)供電？術(shù)語(yǔ)"以太網(wǎng)"是指IEEE802.3

36、標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的各種局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng).以太網(wǎng)協(xié)議是在工作場(chǎng)所，通過(guò)高速數(shù)據(jù)電纜將臺(tái) 式PC與中央文件服務(wù)器連接起來(lái)的協(xié)議.任何連接到以太網(wǎng)端口的設(shè)備，如數(shù)據(jù)終端、無(wú)線接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(web cam)或網(wǎng)絡(luò)電話等，都需要通過(guò)電池或獨(dú)立 AC插座為自己供電.而更為優(yōu)雅的方法則是能夠向連接到以太網(wǎng)的任何設(shè)備同時(shí)傳輸電_雪口數(shù)據(jù).如果這種傳輸方式能夠利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線，則可以保持100%的歷史兼容性，那將再好不過(guò)了 .這正是IEEE802.3af規(guī)范中定義的以太網(wǎng)供電(PoE)標(biāo)準(zhǔn)所提供的內(nèi)容.這一新標(biāo)準(zhǔn)于2003年6月由IEEE批準(zhǔn)，是通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送和接收電源信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn).PoE的優(yōu)點(diǎn)在于：由于每

37、個(gè)設(shè)備只需要一組連線，因此每個(gè)設(shè)備的布線更為簡(jiǎn)單和便宜；免去了 AC插座和適配器，使工作環(huán)境更安全、整潔，成本也更 低；可輕易地將設(shè)備從一處移至另一處；無(wú)間斷電源可確保在 AC電源斷電時(shí)繼續(xù)為設(shè)備供電；可對(duì)連接到以太網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控.正是這些優(yōu)點(diǎn)使得以太網(wǎng)供電成為一項(xiàng)從本質(zhì)上改變了低功耗設(shè)備供電方式的全新技術(shù).但就目前而言，推動(dòng)PoE總有效市場(chǎng)增長(zhǎng)(TAM, Total Available Market)的主力是兩類用電設(shè)備：無(wú)線LAN接入點(diǎn)和VoIP(網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音)電話.至2007年, 前者的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)為38%,達(dá)1500萬(wàn)個(gè)(來(lái)源:iSuppli),而支持后者的企業(yè)網(wǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)

38、到300萬(wàn)個(gè).對(duì)用電設(shè)備的這種需求反過(guò)來(lái)將推動(dòng)現(xiàn)有以太網(wǎng)交換機(jī)向支持PoE功能轉(zhuǎn)移的需求.這是通過(guò)使用"中繼"(midspan)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示.這些單元的增長(zhǎng)至 2007年預(yù)計(jì)將達(dá)到800萬(wàn)，增長(zhǎng)率為68%.在圖1的示例中，源頭的以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)一個(gè) "中繼"以太網(wǎng)供電集線器將電源"注入"局域網(wǎng)的雙絞線電纜來(lái)提供PoE功能.新的以太網(wǎng)交換機(jī)將集成該"中繼",從而實(shí)現(xiàn)向通過(guò)高速數(shù)據(jù)電纜連接的用電設(shè)備(PD)供電.這些用電設(shè)備可以是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(web cam)、網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音電話、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)和其他電器設(shè)備.不間斷

39、電源(UPS)將提供備用電源，以防市電斷電.電源管理器件用于轉(zhuǎn)換電壓和電流,可以用在以太網(wǎng)交換機(jī)中，以太網(wǎng)供電"中繼"集線器中，以及位于用電設(shè)備中的DC-DC轉(zhuǎn)換單元中.下面各段將對(duì)這些功能中的每個(gè)功能分別進(jìn)行討論用T澄洋辭門(mén)友同殳拴赳中的中挽柒武器精選文檔精選文檔電源管理器件在以太網(wǎng)交換機(jī)中的應(yīng)用最新的以太網(wǎng)交換機(jī)可以通過(guò)24或48個(gè)獨(dú)立端口向用電設(shè)備提供 PoE連接性，并與非PoE系統(tǒng)保持歷史兼容.每臺(tái)用電設(shè)備均由其自己的 48V電源供電，每臺(tái)用電設(shè)備的最大允許功耗為15.4W,以太網(wǎng)交換機(jī)可以對(duì)每臺(tái)設(shè)備的用電單獨(dú)進(jìn)行管理.IEEE802.3af PoE規(guī)范最多允許在每

40、臺(tái)用電設(shè)備處消耗大約13W的功率，而以太網(wǎng)交換機(jī)提供的最大 15.4W的功率是為了彌補(bǔ)長(zhǎng)電纜帶來(lái)的一定程度的損耗.48V電源實(shí)際上允許在用電設(shè)備端使用3657V之間的任意電壓.電壓要求大約為最大開(kāi)關(guān)電壓的2彳t（應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)尖脈沖等的經(jīng)驗(yàn)法則 ，要求電源開(kāi)關(guān)必須采用額定 VDS為100V的分立MOSFET.圖2顯示了一個(gè)PoE控制器，通過(guò)分立MOSFET空制四個(gè)端口 .在該例中，使用的是飛利浦半導(dǎo)體公司的四個(gè) PHT4NQ10T 器件.這種配置相當(dāng)于每個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)或中繼采用12個(gè)IC和48個(gè)MOSFET至2007年，用于"中繼"電源管理的MOSFET的總有效市場(chǎng)容量（TAM）

41、將達(dá)到5700萬(wàn)美元（3億8千4百萬(wàn)只），而IC將達(dá)到4800萬(wàn)美元（9600萬(wàn)片）.PoE控制器通常指的是"熱插拔"（Hot Swap）控制器.這些IC的功能包括：分別控制四個(gè)獨(dú)立的 PoE端口 ；檢測(cè)有效用電設(shè)備的連接；（使用低阻值的檢測(cè)電阻）監(jiān)測(cè)MOSFET勺穩(wěn)態(tài)電流；當(dāng)一個(gè)用電設(shè)備第一次連接到個(gè)端口時(shí)，控制浪涌電流和 MOSFE功耗；具備欠流斷開(kāi)檢測(cè)功能以確定用電設(shè)備是否已斷開(kāi)連接在正常工作情況下，當(dāng)一個(gè)端口已經(jīng)供電并且用電設(shè)備的旁路電容已經(jīng)充電到端口電壓時(shí)，外部MOSFET的功耗非常低.這意味著較小的 MOSFET就能完成這個(gè)功能.然而,IEEE802.3af 的

42、其他要求，例如加電時(shí)的浪涌電流以及不兼容的用電設(shè)備連 接到端口的風(fēng)險(xiǎn)，要求MOSFET能承受很大的瞬態(tài)功耗.正是基于這些原因，才采用了分立MOSFET而不是集成方案.對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)中的 MOSFET的進(jìn)一步要求是其在關(guān)斷狀態(tài)下的漏電流要非常低.IEEE802.3af要求每端口絕對(duì)最大漏電流不得高于12 A,而且這個(gè)要求還包括了除MOSFET之外其他可能存在的保護(hù)電路的泄漏途徑.飛利浦半導(dǎo)體公司的MOSFE僦是為滿足此項(xiàng)要求而設(shè)計(jì)的，其最大漏電流僅為1 A.電源管理器件在用電設(shè)備（PD）中的應(yīng)用用電設(shè)備的框圖如圖 3所示.來(lái)自以太網(wǎng)電纜的直流電源通過(guò)二極管橋式整流器恢復(fù)，因此消除了用電設(shè)備電路電

43、壓極性加反的可能性.當(dāng)一個(gè)設(shè)備連接到一個(gè) PoE端口時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)就執(zhí)行一個(gè)"發(fā)現(xiàn)"程序以確定該設(shè)備是否為可接受以太 網(wǎng)供電的設(shè)備，還是不支持PoE的老式設(shè)備.當(dāng)用電設(shè)備斷開(kāi)時(shí)，也會(huì)執(zhí)行"發(fā)現(xiàn)"程序.之所以需要這個(gè)發(fā)現(xiàn)程序是因?yàn)楦唠妷?（48V）連到許多傳統(tǒng)設(shè)備上會(huì)造成設(shè)備損毀.有鑒于此，當(dāng)電壓與已有的傳統(tǒng)設(shè)備兼容時(shí)，就會(huì)執(zhí)行"發(fā)現(xiàn)"程序，只有在“發(fā)現(xiàn)"符合要求時(shí)才會(huì)提供高電壓直流電源.IEEE802.3af的"發(fā)現(xiàn)"機(jī)制是基于特性阻抗的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的.精選文檔精選文檔圖3用電潰鬻事的通過(guò)確定從每個(gè)端口吸

44、收的功率 ，供電設(shè)備(PSE)可輔助系統(tǒng)電源管理協(xié)議，根據(jù)系統(tǒng)供電的輸出能力，確定其所能支 持的用電設(shè)備總數(shù).為了實(shí)現(xiàn)這種電源管理，IEEE802.3af 標(biāo)準(zhǔn)中加入了一種稱為"分類"的可選方法."分類"方法可以讓用電設(shè) 備向以太網(wǎng)交換機(jī)或"中繼"集線器報(bào)告其最大功率需求，從而使電源管理協(xié)議能將未使用的功率分配給其他端口，充分利用已安裝的電源容量.接口控制器的功能是作為用電設(shè)備電路主電路的"通斷開(kāi)關(guān)"，基于一個(gè)100V的N溝道MOSFET構(gòu)建.僅當(dāng)額定48V電源位于可接受容限以內(nèi)時(shí)，接口控制器才會(huì)允許用電設(shè)備連接.

45、此外，接口控制器通常還提供浪涌電流限制和故障電流限制功能.MOSFET的浪涌性能則與上面以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)用中的100V MOSFET相當(dāng).一旦"發(fā)現(xiàn)"過(guò)程完成，且接口控制器確定電源電壓在容許范圍內(nèi)時(shí)，接口控制器的MOSFET就會(huì)開(kāi)啟，電源就施加到隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器.隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器需能在用電設(shè)備前端和用電設(shè)備電路的其他部分之間提供1500V的隔離(這是一種安全特，性)，并向用電設(shè)備電路的其他部分提供一個(gè)或多個(gè)低壓直流電壓，最大總功耗為13W.該轉(zhuǎn)換器的輸入額定電壓為48V,采用通用的前向和返弛拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).這是常用的DC-DC轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，與低功率電信電源極為相似.有多種控制

46、器IC可以滿足這一需 求.如飛利浦半導(dǎo)體公司 GREENCHIPTMI(列中的開(kāi)關(guān)電源(SMPS)控制器IC 芯片TEA1502.據(jù)VDC預(yù)測(cè)，到2007年，高達(dá)4.96億個(gè)端口將采用電源管理芯片.由于并不是所有的端口都會(huì)被利用到，當(dāng)使用率為50%時(shí)，用電設(shè)備的總有效市場(chǎng)容量將為2.48億.小結(jié)綜上所述,PoE是一項(xiàng)將改變?cè)O(shè)備供電方式的全新技術(shù).假以時(shí)日,PoE將成為很多設(shè)備所采用的普及技術(shù).正是電源管理器件(既包括IC也包括MOSFET成就了這種改變.基于電源管理芯片 VB409的無(wú)變壓器供電電源設(shè)計(jì)在小型的MC應(yīng)用系統(tǒng)中，采用AC220V供電時(shí)，一般要使用變壓器又電源進(jìn)行處理,將高壓交流電

47、降到低壓后再進(jìn)行直流處理，或者將交流電變?yōu)楦邏褐绷麟姾笤龠M(jìn)行高頻變換，以得到MCIM統(tǒng)的工作電源.這對(duì)于結(jié)構(gòu)沒(méi)有特殊要求的系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上屬于常規(guī)的問(wèn)題,使用上述的線性電源技術(shù)或者開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，均能得到方便的解決.但是有些MCE用系統(tǒng)在體積上要求極其小巧，甚至不能安放變壓器，所以常規(guī)的電源處理就不能滿足其要求了.因此，使用能夠直接接收高壓交流電并將其直接變換成低壓直流的技術(shù)，是最佳的設(shè)計(jì)選擇.VB409的出現(xiàn)有望實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)思路.1 VB409概述VB409是ST公司推出的電源處理產(chǎn)品.其PENTAWATTHV(02冽裝形式的產(chǎn)品大小與普通 TO220封裝的7805相近，只是 引出腳為5個(gè);還有一種PowerSO1陰裝的產(chǎn)品是10腳表面貼裝式IC.輸入端可以直接接入 AC 220 V，且輸入端允許的最高輸 入電壓為AC 580 V.輸出部分有2個(gè)：一個(gè)是最終輸出 OUTPUT1為+5V;另一個(gè)是芯片的中間輸出OUTPUT2M型值為16 V.對(duì)負(fù)載的供電能力為 OUTPUTS大為80 mA，OUTPUT2R大為25mA.圖1為VB409的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖.精選文檔精選文檔INPUTuuTpm：GNRDft相壓級(jí)中。UTPUTl圖1 VB409內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖VB409采取的是導(dǎo)通角技