電子系統(tǒng)的電源要求變得相當(dāng)苛刻，設(shè)計(jì)人員面臨排序問(wèn)題，有機(jī)會(huì)滿足各種電壓要求并最大限度地減少熱效應(yīng)。

Dialog 靈活且可擴(kuò)展的 GreenPAK 技術(shù)與 TDK 的直流負(fù)載點(diǎn) （POL ） 模塊相結(jié)合，為高級(jí)嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 工業(yè)控制應(yīng)用提供了一個(gè)緊湊的解決方案。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。

“電源排序需要大量分立元件來(lái)處理排序，如果它涉及多個(gè)電源軌上電和斷電。這些需要更多的組件，如電阻電容、模擬比較器和邏輯塊來(lái)檢測(cè)電源軌的完整性。我們的可配置混合信號(hào) IC 允許客戶通過(guò) NVM 將定制電路實(shí)施到小型可編程 IC 中。該技術(shù)允許在不同平臺(tái)模型之間快速更改設(shè)計(jì)、降低成本、降低 BOM 和可擴(kuò)展性。典型的 GreenPAK 實(shí)施可以輕松取代 20 到 30 個(gè)分立元件。Dialog Semiconductor 應(yīng)用工程總監(jiān) Ramzy Ammar 表示：“在過(guò)去六 （6） 年中，我們已經(jīng)出貨了近四 （4） 億個(gè)零件?！?/p>

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，而且最重要的是生產(chǎn)成本。

電源系統(tǒng)的規(guī)格經(jīng)常在設(shè)計(jì)周期本身發(fā)生變化。對(duì)于基于分立元件的系統(tǒng)，這可能需要重新設(shè)計(jì)印刷電路板以適應(yīng)增加（或減少）所需的電源空間。

電源模塊供應(yīng)商正在響應(yīng)對(duì)更多電源軌的需求，以使用新型低電流電源調(diào)節(jié)器在印刷電路板 （PCB） 上驅(qū)動(dòng)非常不同的電流水平。這些所謂的非隔離式點(diǎn)負(fù)載電壓調(diào)節(jié)器 （POL） 是小型設(shè)備，旨在靠近電路板上的負(fù)載電路放置，可在較寬的工作范圍內(nèi)提供電流。過(guò)去幾年，負(fù)載點(diǎn)模塊的使用穩(wěn)步增長(zhǎng)，現(xiàn)在有許多供應(yīng)商可以提供標(biāo)準(zhǔn)解決方案，以具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本滿足各種電源需求。

通過(guò)實(shí)施分立元件解決方案，干擾的研究和分析可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，并且仍會(huì)占用大量時(shí)間，并且設(shè)計(jì)人員承擔(dān)的失敗風(fēng)險(xiǎn)很高。

當(dāng)前半導(dǎo)體世界中集成度不斷提高的趨勢(shì)導(dǎo)致創(chuàng)建了包括保護(hù)和控制功能的功率集成電路，從而減少了所需外圍組件的數(shù)量，這反過(guò)來(lái)又轉(zhuǎn)化為兩個(gè)方面的減少成本和空間要求。

新的 μPOL? DC-DC 轉(zhuǎn)換器系列提供與不同供應(yīng)商不同版本的完全集成。新解決方案的尺寸為毫米級(jí)，減少了所需的外部組件，保持了盡可能高的性能，同時(shí)提供了易于集成的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

電源和熱管理

Dialog 和 TDK 結(jié)合了一項(xiàng)技術(shù)，可縮短交付周期并加快電子板的開(kāi)發(fā)時(shí)間。TDK 的 μPOL 解決方案利用先進(jìn)的封裝技術(shù)，例如嵌入式半導(dǎo)體襯底 （SESUB），以更小、更薄的格式將 3D 系統(tǒng)緊密集成。這種集成使 TDK 能夠提供更高的功率密度和易用性。

“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板。此外，GreenPAK 器件在為特定應(yīng)用的時(shí)序/安全特性配置設(shè)計(jì)時(shí)提供了更高的靈活性。示例包括：開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間、通道數(shù)量、可配置的 UVLO / OVLO 閾值、故障檢測(cè)邏輯等。這種靈活性為我們的客戶提供了比 ASIC 更大的價(jià)值，”Ammar 說(shuō)。

Dialog 的 GreenPAK? 器件用作超小型電源管理集成電路。它們旨在創(chuàng)建“靈活電源島”（FPI），用戶可以在其中根據(jù)個(gè)人應(yīng)用要求定制電源系統(tǒng)。

在圖 1（和圖 2）中，顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的電源定序器，其中四 （4） 個(gè)電源軌使用啟用信號(hào)啟動(dòng)和關(guān)閉電源，但它不會(huì)對(duì)中間導(dǎo)軌崩潰或其他故障問(wèn)題做出反應(yīng)。這個(gè)簡(jiǎn)單的電路顯示最少需要大約 14 個(gè)分立元件（即電阻器、電容器、邏輯塊）——這個(gè)數(shù)字可能會(huì)增加，具體取決于是否需要更多功能。“通過(guò)我們與 TDK 的合作，用戶可以根據(jù)特定的 MCU 分離排序設(shè)計(jì)，這些設(shè)備是為不同的 MCU 以及電源軌數(shù)量定制的，”Ammar 說(shuō)。

圖 1：簡(jiǎn)單的電源定序器

圖 2：圖 1 示意圖的信號(hào)

GreenPak 系列用于控制信號(hào)，通常需要低于 25MHz 的頻率。有時(shí)它們是待機(jī)功率非常低 （《1uA） 的直流信號(hào)，在這種情況下不會(huì)有任何熱問(wèn)題，但它肯定有助于減小電路板尺寸以消除一些分立元件?！笆褂?TDK 電源轉(zhuǎn)換器，它們將成為熱產(chǎn)生的主要來(lái)源。假設(shè)他們的芯片上有足夠的熱管理實(shí)現(xiàn)以適應(yīng)小型 PCB，系統(tǒng)應(yīng)該可以正常工作，因?yàn)槲覀冎桓鼡Q分立元件，”Ammar 說(shuō)。

為便攜式和可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)存在許多挑戰(zhàn)。隨著一代又一代，電源系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，但專用于電源組件的整個(gè)電路板面積繼續(xù)縮小，越來(lái)越小。需要控制、排序和電源調(diào)節(jié)來(lái)支持附近的負(fù)載并確保設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，以滿足嚴(yán)格的上市時(shí)間要求。