PMIC驱动之—PMIC硬件相关知识
PMIC 电源管理集成电路(Power Management IC)
在之前项目中,驱动最小系统,对于PMIC这块儿很懵懂,故抽时间查看一些优秀博文及资料,加强对电源管理的理解。本文介绍 PMIC 硬件电路相关的一些知识,在此作一些阶段性的学习整理,之后有更深入的驱动理解会持续更新记录。文中也有参考一些优秀博文的总结,在文末会提供相应的链接。
PMIC主要用来管理主机系统中的电源设备,常用于手机及各种移动终端设备。电源管理IC大致归纳为下述八种:
- AC / DC 调制 IC :内含低电压控制电路及高压开关晶体管
- DC / DC 调制 IC :包括直流升压/降压转换器,还有电荷泵
- PFC功率因数纠正 IC :提供具有功率因数纠正功能的电源输入电路
- PWM / PFM 脉冲调制或脉幅调制控制 IC :是开关型稳压电源
- 线性调制 IC(如线性低压降稳压器 LDO):包括正向和负向调节器,以及低压降LDO调制管
- 包括电池充电,保护及电量显示 IC,以及可进行电池数据通讯 “智能” 电池 IC
- 热插板控制 IC :免除从工作系统中插拔对其他的接口产生影响
- MOSFET 或 IGBT 的开关功能 IC
在这些电源管理 IC 中电压调节 IC 是发展最快,产量最大的一部分,也是重点需要了解的内容。
下面列出两种常用的电压调节 IC:
- 常用的两种DC/DC产品 :电荷泵(Charge Pump),电感储能 DC/DC 转换器
- DC/DC 指不同直流电源值的转换,一般有两种工作模式:PWM 纹波瞬态响应好,效率低;PFM 效率高,但是负载能力差
DC/DC转换器:电感储能式转换器是通过电感不断的储能/放电,最后达到稳定电压/电流输出的转换器。包括升压
(boost),降压(buck),升/降压(buck-boost)和反相等电路。
电荷泵:电荷泵为容性储能DC-DC 产品,可以进行升压,降压,反压使用。它是通过外部一 个快速充电电容(Flying
Capacitor),内部以一定的频率进行开关,对电容进行充电,并且和输入电压一起,进行升压(或者降压)转换。最后以
恒压输出。但是,电荷泵的效率是根据电荷泵的升压模式,输入电压和输出电压所决定,如果是以2 倍压模式进行升压,
那么它的效率为Vout/2Vin。输入电压越小,效率越高。
- 线性低压降稳压器LDO :其实也属于一种 DC/DC 产品,但是 LDO 只能用来降压
LDO:(Low Dropout Regulator)是阻性电源产品,通过内部MOSFET 的开关,只能进行降压输出,输出电压一定比输
入电压要低。LDO 的效率一般为输出电压/输入电压。也就是,如果说输出电压1.8 V,输入电压为3.6 V 时,理论上它的效
率只有50%。在手机或便携式应用中,如果在对效率要求不高,或者输出电流不大的情况下,使用LDO。如果说对效率要
求较高,以及对输出电流要求比较大时,请选用合适的DC-DC 产品。
DC/DC 转换器和 LDO 的优缺点:
LDO 是线性电源,效率较低,受发热,体积的限制功率一般不是很大,但电源输出纹波小,没有高频噪声。
DC/DC 可以升压也可以降压,转换效率比较高,成本也贵点,抗干扰能力强,缺点就是噪声比较大,适合大电流输出.,常
见的如摄像头散光灯的驱动。
纹波电压会影响系统的工作,带来噪声。
但是用LDO还是DC-DC,或者是两者结合使用,都是要看具体应用的。
关于PWM:(百度百科)
脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用
来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有
(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用
PWM进行编码。
参考:https://blog.csdn.net/kris_fei/article/details/53319495
参考:https://zhidao.baidu.com/question/150070110.html