MAX8648新技術(shù)方案

當(dāng)今便攜電源產(chǎn)品和創(chuàng)新技術(shù)，包括照明電源管理（相機(jī)閃光燈1.2A電源，效率高達(dá)94％的電荷泵，高集成、低成本、最小芯片級封裝的LED驅(qū)動器）、高集成PMIC（最快的4MHz開關(guān)頻率，完整的多媒體／應(yīng)用電源）、電池充電技術(shù)（最小的4平方毫米CC-CV充電器，USB／AC／電池輸入充電器）。

與便攜電源產(chǎn)品和創(chuàng)新技術(shù)類同，用于計算、數(shù)據(jù)通信和電信系統(tǒng)的電源管理方案，見圖1所示。除此之外，它還也包括PowerMind PMBus、PowerMind DC-DC轉(zhuǎn)換、熱扦拔、上下電排序、佘量控制和監(jiān)測、隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器型、“或”邏輯FET控制器、MOSEFT驅(qū)動器、以太網(wǎng)供電(PoE)等系列產(chǎn)品。

圖1

值此本文將對PowerMind產(chǎn)品：轉(zhuǎn)換、控制和監(jiān)測、PowerMind DC-DC轉(zhuǎn)換、排序、余量控制和監(jiān)測、“或”邏輯MOSFET控制器，具有最快(200ns)MOSFET導(dǎo)通時間和最佳的故障容限、通過系統(tǒng)運行控制電源-熱插拔、安全、集成的充電器、基帶／處理器電源及照明電源管理等新型的電源管理技術(shù)與產(chǎn)品作分析介紹。之所以這樣，是從便攜設(shè)備電源設(shè)計所應(yīng)考慮主要問題（即背光/相機(jī)閃光燈電源的效率和異常大的電流要求；安全、集成的充電器；基帶／處理器電源；RF電源，特別是RF功率放大器的瞬態(tài)響應(yīng)和尺寸）的角度出發(fā)為設(shè)計者提供應(yīng)知的信息。

1、PowerMind產(chǎn)品-轉(zhuǎn)換、控制和監(jiān)測

PowerMind系列產(chǎn)品具有完整的電源管理方案，可以為需要高密度和高精度監(jiān)測／控制的數(shù)字通信產(chǎn)品提供高性能設(shè)計。該系列降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)置MOSFET，可提供1A至200A的輸出電流，能夠工作在2.5V至28V輸入電壓范圍，適合各種系統(tǒng)配置。數(shù)字控制和監(jiān)測電路能夠為定時操作提供微秒級的可編程分辨率，如排序、跟蹤。高度靈活的監(jiān)視功能提供智能報警和故障門限設(shè)置，這些器件(如MAX688)還可以單獨處理各個負(fù)載點(POL)的故障狀況。輸出電壓的精確控制確保滿足高端處理器在整個溫度以及產(chǎn)品使用周期內(nèi)的嚴(yán)格容限要求。借助器件的數(shù)字可編程及監(jiān)視功能，能夠通過遠(yuǎn)端控制實現(xiàn)系統(tǒng)升級，從而省去了昂貴的現(xiàn)場服務(wù)費用。器件還可以對事件進(jìn)行記錄，便于研究失效根源，提供進(jìn)一步的保護(hù)。

*利用PMBus兼容電源實現(xiàn)監(jiān)測與控制功能

使任何DC-DC轉(zhuǎn)換器／控制器／模塊變成數(shù)字控制電源（見圖2所示）。

圖2

其特征為：PMBus兼容，多達(dá)127個地址，是±0.2％輸出精度，具有精確的余量控制；精確的監(jiān)視包括VOUT、IOUT與溫度；完美的跟蹤方案、完美的排序方案、準(zhǔn)確報告故障、與模塊電流分配及數(shù)據(jù)記錄。

2、PowerMind DC-DC轉(zhuǎn)換

*1至8相、VRM 10/11、K8調(diào)節(jié)器芯片組，內(nèi)置MOSFET為各相提供高達(dá)25A的電流。

其MAX8659應(yīng)用見圖3所示。

圖3

MAX8659特征為：4.5V至25V輸入，具有基準(zhǔn)輸入，VRM 10/11、K8；快速的工作電流檢測包括精確的電流分配與精確的壓降設(shè)定；每相150kHz至1.2MHz開關(guān)頻率，±0.5％初始輸出電壓精度，內(nèi)置可編程門限的VRHOT和OVP輸出，差分遠(yuǎn)程電壓檢測；動態(tài)VID變化，內(nèi)置PGOOD消隱；可調(diào)、折返式限流與軟啟動和軟關(guān)斷。

*9V至14V輸入、雙路3A至5A內(nèi)部開關(guān)、降壓調(diào)節(jié)器

整個溫度范圍內(nèi)1％精度、0.6V反饋；可調(diào)的輸出電壓可低至0.6V或REFIN；可調(diào)的開關(guān)頻率或外同步到200kHz至1.5MHZ；可調(diào)的限流；啟動時輸出電壓單調(diào)上升；源出或吸入電流；REFIN用于跟蹤和DDR端接；外部低邊肖特基或MOSFET；使能或POK用于排序與軟啟動。

*單芯片、10A、集成度最高、效率最高的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器MAX8566。

具有96％效率、2．4MHz開關(guān)頻率、8mΩRDs(ON)、小尺寸5mm x 5mm TQFN封裝。

圖4為功能引腳應(yīng)用連接示意圖。

圖4

MAX8566特性：8mQ導(dǎo)通阻抗開關(guān)；±1％輸出電壓精度；軟啟動降低電源浪涌電流；全陶瓷電容設(shè)計；5mm x 5mm、32引腳下QFN封裝。

應(yīng)用：可在ASIC／DSP／CPU核電壓與DDR端接和存儲器、電信／數(shù)據(jù)通信以及POL電源方面應(yīng)用。

3、排序、佘量控制和監(jiān)測

*最高集成度的故障監(jiān)視、排序以及余量控制IC

非易失故障寄存器保存系統(tǒng)故障時的12通道數(shù)據(jù)，其示意圖為圖5所示。

圖5

典型的高集成度的故障監(jiān)視、排序以及余量控制IC(如MAX16046)有八點優(yōu)勢：±1％精度ADC實現(xiàn)更優(yōu)的監(jiān)控功能；3V至14V的中間總線電源電壓；6路GPIO，看門狗I/O、可編程故障輸出與余量控制；監(jiān)視0V和UV門限加上附加的提前報警；門限；比競爭產(chǎn)品最多小75％；提供最為直觀的軟件；非易失故障寄存器提供附加的診斷功能；全部12路電源的余量控制-是競爭產(chǎn)品的兩倍！

*系統(tǒng)監(jiān)視器IC(MAX16031)確保最高的可靠性

MAX16031非易失故障寄存器保存電壓、溫度以及電流測量結(jié)果至EEPROM。

其特征有4大功能.其一、更高的精度：10位ADC，1％精度的門限值與可調(diào)的輸入范圍提供三種分辨率。其二、更大的靈活性：八路電壓輸入，即寬達(dá)2．85V至14V工作范圍與兩路欠壓(UV)門限和兩路過壓(0V)門限；三個溫度傳感器，即一個內(nèi)部，兩個外部與兩路過熱門限分別用于各個傳感器；電流檢測放大器，即高達(dá)0．2％精度的電流監(jiān)視與兩路過流門限。

其三、出眾的診斷功能：非易失故障寄存器，即保存來自ADC的重要故障數(shù)據(jù)與保存失效通道的故障標(biāo)志；過熱／過流指示器，即當(dāng)模擬信號超出范圍時，可配置的故障輸出將告警系統(tǒng)控制器；故障比較器，即專用的RESET與兩路附加故障輸出。

其四、改善的可測試性：I2C／JTA6串行接口，即直接從內(nèi)部存儲器裝載配置與帶有告警引腳，SMBus兼容。

MAXl6031／MAXl6032的優(yōu)點：更高分辨率的ADC實現(xiàn)更高的精度；非易失故障寄存器有助于調(diào)試和失效分析；EEPROM可配置門限實現(xiàn)最大的設(shè)計靈活性；附加的溫度傳感器保護(hù)重要系統(tǒng)元件；電流監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)免受電流尖峰損壞；寬工作范圍允許系統(tǒng)工作在中間總線電壓；當(dāng)模擬信號超出范圍時，三路可配置的故障輸出將告警系統(tǒng)控制器。

4、用于PSE和PD的高集成度、端到端PoE方案

滿足IEEE 802．3af規(guī)范，適合于大功率(PoE十)應(yīng)用

其供電設(shè)備(PSE)特征：有大功率(MAX5952四路PSE控制器)，即大于15W IEEE 802．3af限制和每端口可提供最高45W功率；有優(yōu)異的設(shè)計靈活性(MAX5945／52四路PSE控制器)，即手動、半自動和自動模式，簡化了系統(tǒng)調(diào)試和現(xiàn)場診斷；具有單端口／多端口PSE參考設(shè)計，即15W至70W單端口或多端口與中跨和終端應(yīng)用。

其用電設(shè)備(PD) 特征：有優(yōu)異的設(shè)計靈活性(MAX5941／42 1EEE 802。3af兼容PD接口，內(nèi)置PWM控制器)，即可編程浪涌電流控制與單芯片方案替代兩片IC；支持傳統(tǒng)PSE(MAX5940 1EEE 802．3af兼容PD接口控制器)，即可調(diào)UVLO允許與傳統(tǒng)PSE系統(tǒng)配合工作30W隔離/非隔離參考設(shè)計和旁路內(nèi)部PD MOSFET，適合于PoE+應(yīng)用。