可定制PMIC如何簡化電源管理系統設計

電源管理集成電路 (PMIC) 是智能手表、恒溫器、耳機、平板電腦、固態硬盤、電池充電器、視頻攝像頭等多種設備的重要組件。Qorvo 的可定制 PMIC 為系統設計人員提供了常規電源設備的一種替代方案，同時具有敏捷性和設計靈活性，能夠適應各種應用和廣泛的市場需求。

PMIC 市場調查

對電池供電設備的高需求、快節奏的技術進步以及新型半導體應用的普及，促使電源管理集成電路 (PMIC) 使用率激增。據 Market Research Future 預測，到 2025 年，PMIC 市場規模將達到 461.5 億美元。PMIC 組件能夠為許多消費類電子、電信、網絡、汽車等其他應用提供全集成式高性能解決方案。系統設計人員可采用 PMIC 來優化電源管理，防止過壓或過流故障，實現人機界面，管理電池使用壽命和充電，以及執行機械、機電和電子設備的許多其他控制功能。

自 2015 年以來，消費類電子設備推動了全球 PMIC 需求，其中可穿戴設備占最大份額。PMIC 為消費類產品制造商提供了一種解決方案，可以生產高系統性能的低成本器件。PMIC 正在迅速取代傳統的分立式解決方案，包括穩壓器和控制電路，可實現具有出色功效比的緊湊型器件設計。

圖 1：電源管理集成電路應用。

Qorvo PMIC 詳述

Qorvo 的 ActivePMIC? 系列是高度可定制、可擴展的電源管理 IC 解決方案的核心。作為 Qorvo 精選的模擬和混合信號片上系統 (SoC) 組件，這些 PMIC 專為小尺寸、高能效應用設計。ActivePMIC 解決方案可利用 I2C 通信或非易失性配置矩陣進行配置，適合各種用例。ActiveCiPS（可配置創新電源）技術是 Qorvo 基于高度可編程電源功能的一種創新。智能系統管理功能使設計工程師能夠使用分立解決方案中的一小部分元件。利用 ActivePMIC，器件制造商和系統工程師可以直接將電源管理功能輕松集成到系統中。此外，這些 PMIC 隨時可用，并支持操作級的快速重新配置。通過簡單的固件更新，同一款器件可用于多種應用。這種多功能特性非常適合無線和有線領域的各種應用。圖 2 為主要 PMIC 組件的高級視圖。

圖 2：簡單的 PMIC 框圖

設計敏捷性和多功能性的一個關鍵因素就是廣泛的處理器支持。通過更新 CMI（代碼矩陣索引），可擴展 Qorvo PMIC 對業界領先處理器的支持范圍。通過一個 IC 即可根據客戶需求實現和配置多個電源管理設計。ActiveCiPS 工具可通過 GUI 和硬件電子狗簡化 CMI 的編程和修改，從而為工程師提供了一種試驗各種設置的方法，加快了生產步驟。一鍵式編程功能可將默認設置傳輸至 IC 的非易失性存儲器中?？筛鶕枰虞d和保存默認配置。

不同的 Qorvo PMIC 設計適用于不同的功率水平，以適應特定應用需求。圖 3 顯示了低-中等功率、中等功率和高功率水平的典型應用。

低功率設備 - 輸入電壓為 2.7-5.5V）旨在盡可能延長小尺寸低壓電池的使用時間，包括：

可穿戴設備，如智能手表、健康監測器、無線 3D 耳機、支持增強現實的智能眼鏡、健身追蹤器、生物智能服裝、可穿戴攝像頭等。

智能家居設備，如恒溫器、室內和室外安全照明裝置、可視門鈴、智能鎖、安全系統、車庫開門器等。

中等功率設備, 2.7 – 5.5V, 如平板電腦、電池供電揚聲器、計算機存儲設備、視頻攝像頭、汽車遠程通信設備、汽車電機控制裝置、物聯網連接設備、臺式電腦、機器視覺設備等。

大功率設備, 2.7 – 16V, 如網絡服務器設備、電動和混合動力汽車中的設備、電動自行車、包括割草機和修剪機在內的園藝工具、智能冰箱、智能電網基礎設施、機器對機器系統、吸塵器等。

圖 3.與各個 ActivePMIC? 部件相關的功率水平。

使用帶有 ActivePMIC 的 Qorvo SoC 構建電路板設計需要更少的分立元件，且占用空間更小，如圖 4 所示。靈活、簡化的編程流程使設計人員能夠將單個 IC 應用于各種用例，從而幫助制造商縮短上市時間，降低物料成本。

其他優勢包括：

支持多個功率水平， 每個 PMIC 中有許多電壓軌，以及多個降壓穩壓器、降壓-升壓穩壓器和 LDO 穩壓器。

通過提高緊湊型封裝中的元件集成密度盡可能減少電磁干擾 (EMI)。

可以設計多種多樣的定制應用，包括 DC/DC 轉換器、電池管理系統、智能家居應用、電機控制裝置、功率損耗保護器件等。

圖 4：分立式與集成式 PMIC 解決方案

Qorvo PMIC 面臨的挑戰和機遇

目前制造定制 PMIC 都將面臨全球 IC 短缺和生產延遲的問題，而 ActivePMIC 的靈活性和定制能力能夠讓設計團隊、系統架構師和制造商受益?！盇ctivePMICs.通過使用創新工具和簡化編程，可加快 PMIC 設計進程，從而將制造商的交付時間從幾個月縮短至兩周或更短。

Qorvo PMIC 的快速設計和快速周轉能力有助于公司抓住機會，將具有競爭力的產品引入新市場，這些產品采用緊湊的小尺寸；經過優化的精密設計規格；以及經過驗證的集成戰略，旨在構建具有較長生命周期的可靠解決方案。

審核編輯：郭婷