使用 PMIC 延長便攜式應(yīng)用中的電池壽命

1.前言

如果我們認(rèn)為電源管理集成電路 (PMIC) 僅為系統(tǒng)處理器供電，請?jiān)试S我介紹特定應(yīng)用的 PMIC。專用 PMIC 具有與通用 PMIC 相同的巨大系統(tǒng)優(yōu)勢——包括降低系統(tǒng)成本、節(jié)省空間、電源排序和平臺可擴(kuò)展性——但它們通常是為終端設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更小的設(shè)備。此外，特定應(yīng)用的 PMIC 具有超低泄漏電流，有助于延長便攜式應(yīng)用中的電池壽命。在這篇文章中，我將為特定應(yīng)用的 PMIC 描述兩個(gè)示例應(yīng)用。

2.用于雙攝像頭應(yīng)用的緊湊型攝像頭模塊 (CCM)

當(dāng)前版本的便攜式電子產(chǎn)品（例如智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦）現(xiàn)在使用兩個(gè)攝像頭：一個(gè)“面向世界”的攝像頭和一個(gè)“面向用戶的”攝像頭。將這兩款相機(jī)集成到智能手機(jī)、平板電腦和可拆卸筆記本電腦等終端設(shè)備中，需要一種集成的高效電源解決方案。像TPS68470這樣的特定應(yīng)用 PMIC可以為雙攝像頭應(yīng)用中的緊湊型攝像頭模塊 (CCM) 供電：為圖像傳感器生成時(shí)鐘，驅(qū)動用于攝像頭閃光燈和各種指示燈的發(fā)光二極管 (LED)，以及集成 LED隱私指標(biāo)的驅(qū)動因素。

PS68470設(shè)備是一種先進(jìn)的電源管理單元，為小型攝像機(jī)模塊（CCM）供電，為圖像傳感器生成時(shí)鐘，驅(qū)動雙LED閃爍，并集成兩個(gè)LED驅(qū)動器用于通用指示燈。TPS68470能夠在CCM中生成所需的所有電源軌。
核心電壓調(diào)節(jié)器是最先進(jìn)的降壓轉(zhuǎn)換器，可用于圖像傳感器數(shù)字電源，LDO（LDO_ANA）可用于圖像傳感器模擬電源。
TPS68470還具有一個(gè)高效升壓轉(zhuǎn)換器，以支持兩個(gè)1A LED閃存驅(qū)動器。LED電流由經(jīng)調(diào)節(jié)的低壓側(cè)電流源控制。

由于相機(jī)傳感器模塊對局部電噪聲很敏感，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須考慮降低噪聲的方法。相機(jī) PMIC 集成了干凈的電源軌以減輕這種噪聲。雖然分立電源實(shí)現(xiàn)需要我們在板上設(shè)計(jì)額外的邏輯組件，但 PMIC 集成了電源排序組件，從而減小了解決方案尺寸并減少了排序設(shè)計(jì)工作量。

圖 1 顯示了可以為雙攝像頭模塊供電的 PMIC 的高級框圖。

圖 1：TPS68470 框圖

3.電子紙顯示器EPD 應(yīng)用

即使沒有電源連接，電子紙顯示器 (EPD) 也可以顯示圖像。EPD 也非常薄 (60μ)，使其在空間受限的應(yīng)用中具有優(yōu)勢。憑借這些優(yōu)勢，我們可以將顯示器添加到具有挑戰(zhàn)性的功率和空間限制的產(chǎn)品中。

電子墨水的工作原理是在施加電荷時(shí)移動懸浮在透明溶液中的帶正電和帶負(fù)電的微膠囊。EPD 應(yīng)用需要多個(gè)輸出電源軌，例如用于顯示器的低輸入電源，包括 ±15V。

圖 2 是TPS65185的應(yīng)用示意圖。

圖 2：TPS65185典型應(yīng)用原理圖

像TPS65185這樣的特定應(yīng)用 PMIC將必要的電源軌集成到單個(gè)器件中，從而為 EPD 提供高效且節(jié)省空間的解決方案。該TPS65185手柄測序和為I 2 C-控制以適應(yīng)特定的功率要求。

TPS65185x設(shè)備是一款單芯片電源，專為便攜式電子閱讀器應(yīng)用中使用的E-Ink Vizplex顯示器設(shè)計(jì)，該設(shè)備支持9.7英寸及以上的面板尺寸。兩個(gè)高效DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生±16-V軌道，通過兩個(gè)切換泵將軌道升壓至22 V和-20 V，為Vizplex面板提供柵極驅(qū)動器電源。兩個(gè)跟蹤LDO產(chǎn)生±15-V電源驅(qū)動電源，支持高達(dá)120/200 mA（TPS65185/TPS651851）的輸出電流。所有導(dǎo)軌均可通過l2C接口進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)特定的面板要求。
精確的背平面偏置由線性放大器提供，可通過串行接口通過9位控制從0 V調(diào)整至-5.11 V；根據(jù)面板條件，它可以產(chǎn)生或吸收電流。TPS65185x支持自動面板反沖電壓測量，從而無需在生產(chǎn)線中手動校準(zhǔn)VCOM。測量結(jié)果可以存儲在非易失性存儲器中，成為新的VCOM通電默認(rèn)值。

這是特定應(yīng)用 PMIC 的兩個(gè)示例。PMIC 不僅僅是為整個(gè)系統(tǒng)供電的電源解決方案。特定應(yīng)用的 PMIC 有助于將少量電源軌集成到單個(gè) IC 中，為專用系統(tǒng)模塊供電，同時(shí)仍能提供與通用 PMIC 相同的巨大優(yōu)勢。