我們的地球?qū)⒆兊酶又悄埽涸谌粘Ｉ钪?，越來越多的產(chǎn)品搭載電子處理器憑借這些器件的性能，我們的生活變得更加輕松。那么，我們應如何通過更好 、 更 有效的方式為眾多處理器供電呢？

物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能城市。。。很長一段時間內(nèi)，許多人認為這都是空想。然而，毋庸置疑，越來越多的具體應用場景已經(jīng)走進我們的生活，或者將在我們的日常工作中鋒芒畢露。

物聯(lián)網(wǎng)和相關主題的關鍵在于連接性：不管是家用恒溫器還是汽車， 各種設備都相互連接，而且彼此通信或與云端通信。數(shù)據(jù)吞吐量和傳輸速率的提高意味著我們需要新技術(shù)，比如 5G 等。此外 ，我們不能忘記另一個事實：如果計算能力不夠，那么設備的功能以及連接性就無法實現(xiàn)。

正確的處理器

如今，設備必須搭載應用處理器才能實現(xiàn)更多功能。連接云端或其他設備是其任務之一，但是與用戶通信尤其需要較強的算力：高質(zhì)量的視頻、 2D 和 3D 圖形以及語音控制都需要采用更先進的處理器。

NXP ? Semiconductors （以下簡稱“ 恩智浦 公司”） i.MX 8M Mini 系列就是這種處理器。為了獲得 更合適的指令瓦數(shù)，恩智浦公司 i.MX 8M Mini 集成了多達四個 1.8GHz 的 Arm? Cortex? A53 內(nèi)核，以及一個 400MHz 的 Arm Cortex M4 。

i.MX 8M Mini

系列支持 1080p 視頻處理、 2D/3D 圖形、高級音頻功能和各種高速接口。這使得它們成為各種消費應用和工業(yè)應用的理想選擇。

電源

僅選擇適當?shù)奶幚砥魇遣粔虻?。您還必須為這些器件提供電源。電源設計通常是一項具有挑戰(zhàn)性的任務：處理器需要各種不同的高精度電源電壓，這些電源電壓 全 都必須經(jīng)過精確排序才能啟動或關閉處理器。此外，存儲器和 各種 外圍器件也需要電源。當然，您可以使用許多單個穩(wěn)壓器，然而，電路板的空間通常非常有限而且器件的上電順序可能非常復雜。

顯然，此問題的解決方案就是使用電源管理IC （PMIC）。適當?shù)?PMIC 能夠在很小的空間內(nèi)整合各種電源，減少所需的外部組件數(shù)量，為功能豐富的應用提供更多輔助功能，并且集成了電源排序功能。與單個穩(wěn)壓器加控制邏輯相比， PMIC 是一種效率更高的解決方案。

為了充分利用 PMIC 的優(yōu)勢，我們得針對相應的處理器進行定制。比如，羅姆的全新 BD71847AMWV 就針對 恩智浦公司 的i.MX 8M mini 應用處理 器進行了優(yōu)化。

圖 1羅姆的解決方案

該 PMIC 集成了 i.MX 8M mini 應用處理器、 DDR 存儲器和常見系統(tǒng) I/O 所需的所有電源：六個 DC/DC 降壓穩(wěn)壓器，六個LDO 和一個用于 SDXC 卡的 1.8V/3.3V 電源開關。此外，該 PMIC 還配備了一個可支持各種應用場景的可編程電源控制時序器。

客戶可以通過 OTP 配置和 或通過軟件對許多工作參數(shù)（比如輸出電壓、轉(zhuǎn)換速率、電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換、復位行為等）進行配置。該 PMIC 還具有廣泛的監(jiān)視和保護電路，這使其性能更加完善。

圖2這些功能全都集成在一個緊湊的 56 腳 7mm x 7mm QFN 封裝中。該引腳布局旨在輕松與恩智浦公司 i.MX 8M mini 處理器以及 DDR 存儲器相連接。 由于完全集成的多個降壓穩(wěn)壓器只需一個輸出電容，因此實現(xiàn)了更小巧的 BOM 。 與分立解決方案相比，通過集成所有必需的組件，該 PMIC 的組件減少了約 52% PCB 面積減少了多達 53%（單面 貼 裝的三類 PCB ）。如果是雙面 貼裝電路板面積可降至 300mm 2 以下。該 PMIC 的輸入電壓范圍為 2.7V 到 5.5V ，且可支持多種電源電壓，比如單節(jié)鋰離子電池、 USB輸入和電源等等。

BD71847AMWV 具備為整個系統(tǒng)供電的能力，其 內(nèi)置 的六個完整 DC DC 降壓轉(zhuǎn)換器可提供 16.5A 的電流，六個 LDO 可提供超過 1.1A 的電流。憑借脈沖寬度自動選擇和脈沖頻率調(diào)制功能，該芯片可在較寬的輸出電壓和負載范圍內(nèi)實現(xiàn)高效功率轉(zhuǎn)換。各種 降壓穩(wěn)壓器均使用集成電源開關，開關頻率為 2MHz/1.5MHz ，因此可以使用 薄型 電感。其輸出電壓可以在很寬的范圍內(nèi)進行編程，并且兩個降壓穩(wěn)壓器均采用現(xiàn)代 SoC 要求的動態(tài)電壓縮放（ DVS ）工作方式，以實現(xiàn)處理器 更出色 的單任務能耗性能。經(jīng)過優(yōu)化，該芯片的電源架構(gòu)允許 LDO 穩(wěn)壓器以同類 更優(yōu)異 的總效率提供能量，從而實現(xiàn)最長的工作時間和更優(yōu)異的散熱性能表現(xiàn)。 各種 LDO 穩(wěn)壓器均具有可編程輸出電壓，并可提供 300mA 的電流輸出能力。

BD71847AMWV 還集成了一個可配置的電源時序器，可對 其 12 個開關穩(wěn)壓器 線性穩(wěn)壓器的啟動時序進行編程，包括根據(jù)SoC 的要求調(diào)節(jié)其輸出電壓。處理器的電源模式轉(zhuǎn)換通過 握手 I/O 接口和可編程電源按鈕觸發(fā)。器件中多功能單刀開關電源按鈕的行為可通過 I 2 C 接口在廣泛的范圍內(nèi)進行編程。該接口 的 輸入 耐壓 范圍較寬 ，不需要電平轉(zhuǎn)換器。該接口還可用于修改電氣性能，比如輸出電壓、 DVS 斜率（如適用）、工作模式等。為確保系統(tǒng)安全，該 PMIC 還包含一個 32.768kHz 晶振驅(qū)動器和一個看門狗定時器。

羅姆還提供了一個開發(fā)環(huán)境，以幫助用戶輕松評估 BD71847AMWV 。恩智浦 公司 i.MX 8M mini 評估套件中已嵌入電源管理 IC BD71847AMWV 相應的 驅(qū)動器 也 已集成到評估套件的板級支持包中。

圖 3功能特點：

- 輸入電壓范圍： 2.7V 至 5.5V

- 6 個可編程快速開關 DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器

- 6 個通用 LDO

- 用于高速 SDXC 卡的 1.8V/3.3v 電源多路復用器

- 低成本 BOM 同時解決元件容差、偏置和熱 劣化 以及老化等問題

- 可實現(xiàn) 更 低功耗、改良工作時間和 更優(yōu)異 散熱性能的優(yōu)化電源架構(gòu)

- OTP 可配置、軟件可編程電源控制時序器

- 與 i.MX 8M Mini 兼容的電源控制硬件邊帶信令

- 單刀多功能電壓按鈕功能

- 32.768kHz 晶振驅(qū)動器

- 廣泛的保護功能（軟啟動、電源軌錯誤檢測、過壓保護、過流保護等）

- 電源電壓容限 I2C I/F （最大 1 MHz）