多通道PMIC用作单输出大电流PMIC
出处：网络整理 发布于：2026-06-18 15:55:15 | 87 次阅读
在当今电子技术飞速发展的时代，高性能处理器和 FPGA 等电子器件对电力的需求呈现出持续攀升的态势。为了满足这些复杂电子器件对电源的高要求，电源管理解决方案也在不断地进行革新。本文将深入探讨如何把多通道电源管理集成电路（PMIC）当作单通道大电流电源来使用，这种技术不仅能够提升总电流能力，还能在严格的电压调节和热平衡方面表现出色。
在现代电子系统设计中，电源管理集成电路（PMIC）的重要性日益凸显。传统的电源解决方案往往只注重效率和电压调节，而 PMIC 则更进一步，将多个电源轨、时序控制逻辑、故障保护以及遥测功能集成在一个紧凑的器件中。多通道 PMIC 通常用于管理多个电源输出，每个通道都能为系统的特定部分提供稳定的电压。而且，这些器件还可以配置为多相模式，通过组合多个通道来供应单个大电流轨，从而有效取代单通道大电流调节器。这种方法需要将多个通道并联，以确保各个通道能够均等分担负载，防止任何单一通道过载。这种灵活性在需要大电流传输，同时又要保证效率和可靠性的应用中尤为重要。像数字信号处理器、处理器、FPGA 和微控制器等复杂器件，其中多个子系统需要不同的功率水平，多通道 PMIC 就能很好地满足它们的需求。
为了满足不同应用的大电流需求，市场上出现了多种具备并联能力以实现大电流供电的 PMIC。例如，LT7200S 采用薄型 5 mm × 6 mm、48 引脚 LQFN 封装，ADP5055 和 ADP5056 采用 5.00 mm × 5.50 mm LGA 封装。
图 2 则展示了双相并联用作 10 A/10 A 双输出 PMIC 的原理图。LT7200S 通过 PHMODE 引脚支持相位交错，允许每个通道与其他通道错相运行，从而显著减少输入和输出纹波。此外，MODE/SYNC 引脚支持与外部时钟同步，从而实现协调切换，并尽可能减少敏感应用中的噪声。其工作频率可通过外部电阻设置在 400 kHz 至 3 MHz 范围内，用于对开关噪声敏感的应用时，工作频率支持外部同步。独特的 “可锁相、受控导通时间、恒定频率、电流模式” 架构非常适合要求快速瞬态响应的高频、高降压应用。
LT7200S 采用 Silent Switcher 2 技术，凭借创新的设计和封装工艺，能够在实现高效率的同时降低电磁干扰（EMI）。得益于这项独特技术，这些稳压器对 PCB 布局变化的敏感度大幅降低，不仅简化了设计流程，还显著提升了整体性能表现。
图 3 显示了四相 LT7200S 解决方案的效率。四相配置与图 1 所示配置类似，开关频率为 1 MHz，电压从 12 V 降至 1.2 V。它可提供高达 20 A 的连续负载电流。PHMODE 引脚接 GND，导致每个通道发生 90° 相移。这种交错操作能够减少输入电流纹波，使热负荷在整个电路板上均匀分布，降低对输入和输出电容的要求，尽可能减少 EMI，并提高系统整体稳定性。为确保在稳态和启动期间更好地均流，应将 ITH、FB 和 TRACK/SS 连接在一起。这款器件在 12 V 输入下实现了 88% 的峰值效率，并在 20 A 满负载电流下保持 86% 的效率。
图 4 显示了 LT7200S 在 12 V 降至 1.2 V/20 A 条件下工作的热图像，表明它在四相操作期间实现了良好的均流。
类似地，ADP5055 和 ADP5056 在一个 43 引脚 LGA 封装中集成了三个高性能降压型稳压器，可满足严苛的性能和电路板空间要求。这些器件可直接连接高达 18 V 的输入电压，无需使用前置调节器。所有通道均同时集成高边和低边功率 MOSFET，以优化解决方案的效率。通道 1 和 2 提供 3.5 A 或 7 A 的可编程输出电流，或在并联工作模式下提供高达 14 A 的单路输出电流。通道 3 提供 1.5 A 或 3 A 的可编程输出电流。ADP5055 集成了高精度 8 位数模转换器（DAC），可通过兼容 PMBus? 的双线接口，实现输出电压动态调节（DVS）。PMBus 接口提供了其他灵活配置，例如启动和关断时序控制、单独的强制脉宽调制（FPWM）或省电模式（PSM）选择、输出放电开关和电源良好信号。这些器件的额定结温范围是 -40°C 至 +150°C。
在现代电子系统设计中，电源管理集成电路（PMIC）的重要性日益凸显。传统的电源解决方案往往只注重效率和电压调节，而 PMIC 则更进一步，将多个电源轨、时序控制逻辑、故障保护以及遥测功能集成在一个紧凑的器件中。多通道 PMIC 通常用于管理多个电源输出，每个通道都能为系统的特定部分提供稳定的电压。而且，这些器件还可以配置为多相模式，通过组合多个通道来供应单个大电流轨，从而有效取代单通道大电流调节器。这种方法需要将多个通道并联，以确保各个通道能够均等分担负载，防止任何单一通道过载。这种灵活性在需要大电流传输，同时又要保证效率和可靠性的应用中尤为重要。像数字信号处理器、处理器、FPGA 和微控制器等复杂器件，其中多个子系统需要不同的功率水平，多通道 PMIC 就能很好地满足它们的需求。
为了满足不同应用的大电流需求，市场上出现了多种具备并联能力以实现大电流供电的 PMIC。例如，LT7200S 采用薄型 5 mm × 6 mm、48 引脚 LQFN 封装，ADP5055 和 ADP5056 采用 5.00 mm × 5.50 mm LGA 封装。
随着数据速度的提升和工作负载的增长，FPGA 和 SoC 不断演进，以满足不断上升的速度和容量需求。这就要求电源也必须随之发展，在提供更大电流的同时，实现更高的功率密度。对于需要 15 A 以上电流的系统，可以并联多个 LT7200S 稳压器并错相运行，确保功率输送高效稳定。
图 2 则展示了双相并联用作 10 A/10 A 双输出 PMIC 的原理图。LT7200S 通过 PHMODE 引脚支持相位交错，允许每个通道与其他通道错相运行，从而显著减少输入和输出纹波。此外，MODE/SYNC 引脚支持与外部时钟同步，从而实现协调切换，并尽可能减少敏感应用中的噪声。其工作频率可通过外部电阻设置在 400 kHz 至 3 MHz 范围内，用于对开关噪声敏感的应用时，工作频率支持外部同步。独特的 “可锁相、受控导通时间、恒定频率、电流模式” 架构非常适合要求快速瞬态响应的高频、高降压应用。LT7200S 采用 Silent Switcher 2 技术，凭借创新的设计和封装工艺，能够在实现高效率的同时降低电磁干扰（EMI）。得益于这项独特技术，这些稳压器对 PCB 布局变化的敏感度大幅降低，不仅简化了设计流程，还显著提升了整体性能表现。
图 3 显示了四相 LT7200S 解决方案的效率。四相配置与图 1 所示配置类似，开关频率为 1 MHz，电压从 12 V 降至 1.2 V。它可提供高达 20 A 的连续负载电流。PHMODE 引脚接 GND，导致每个通道发生 90° 相移。这种交错操作能够减少输入电流纹波，使热负荷在整个电路板上均匀分布，降低对输入和输出电容的要求，尽可能减少 EMI，并提高系统整体稳定性。为确保在稳态和启动期间更好地均流，应将 ITH、FB 和 TRACK/SS 连接在一起。这款器件在 12 V 输入下实现了 88% 的峰值效率，并在 20 A 满负载电流下保持 86% 的效率。 图 4 显示了 LT7200S 在 12 V 降至 1.2 V/20 A 条件下工作的热图像，表明它在四相操作期间实现了良好的均流。类似地，ADP5055 和 ADP5056 在一个 43 引脚 LGA 封装中集成了三个高性能降压型稳压器，可满足严苛的性能和电路板空间要求。这些器件可直接连接高达 18 V 的输入电压，无需使用前置调节器。所有通道均同时集成高边和低边功率 MOSFET，以优化解决方案的效率。通道 1 和 2 提供 3.5 A 或 7 A 的可编程输出电流，或在并联工作模式下提供高达 14 A 的单路输出电流。通道 3 提供 1.5 A 或 3 A 的可编程输出电流。ADP5055 集成了高精度 8 位数模转换器（DAC），可通过兼容 PMBus? 的双线接口，实现输出电压动态调节（DVS）。PMBus 接口提供了其他灵活配置，例如启动和关断时序控制、单独的强制脉宽调制（FPWM）或省电模式（PSM）选择、输出放电开关和电源良好信号。这些器件的额定结温范围是 -40°C 至 +150°C。
0次
版权与免责声明
凡本网注明“出处：维库电子市场网”的所有作品，版权均属于维库电子市场网，转载请必须注明维库电子市场网，https://www.dzsc.com，违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品出处，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
电路图分类
广告
热门电路图
最新电路图
