电子创新元件网 - 电源管理 - 德赢平台,德赢ac米兰官方区域合作伙伴

圣邦微电子推出集成NMOS双通道负载开关SGM2596

judy — Wed, 27 Apr 2022 06:18:11 +0000

SGM2596是一颗集成NMOS双通道负载开关，0.6V至5.7V宽压输入，16mΩ低导通内阻，每个通道支持高达6A连续负载电流、22μA低静态工作电流和6nA的超低关断电流，且每个通道独立控制，并各自外置软启动设置管脚，配置灵活、使用方便。芯片具有过温保护功能，工作温度范围-40℃至+105℃，采用散热性能良好的TDFN-3×2-14AL绿色封装。

SGM2596典型特性

0.6V至5.7V宽压输入；

每个通道集成一个16mΩ低导通内阻NMOS开关；

每个通道支持最大6A连续负载电流；

22μA（典型值）静态电流和6nA（典型值）超低关断电流；

每个通道使能独立控制且符合I/O口标准逻辑电平；

具备软启动功能且每路输出上升斜率独立控制；

热关断保护和自恢复功能；

每个通道自带快速输出放电（QOD）功能（仅限SGM2596D）；

-40℃至+105℃工作温度范围；

自带散热焊盘且符合环保理念的TDFN-3×2-14AL绿色封装。

SGM2596核心特点

1.集成双路负载开关，可大大减少占板面积；16mΩ低导通内阻可进一步提升效率，每路支持高达6A连续负载电流，非常适合像超级本、上网本、SSD驱动器或便携类设备等大电流应用场合。

2.每个通道使能独立控制，接口电平满足标准I/O口逻辑电平，可直接输出控制单片机或CPU等I/O口，实现时序控制更简单。另外每个通道软启动通过外设电容独立控制，可有效减小开通时涌浪电流，使用配置更灵活。如下图所示，SGM2596实现有序控制示意图。

3.SGM2596D具有快速输出放电（QOD）功能，对于满足快速开关机功能特别有效。当系统关机后，可将SGM2596D输出电容上的电荷快速释放掉，为下一次重新上电做好准备，避免系统因时序混乱而无法启动。

4.SGM2596具有低静态工作电流和超低关断电流。通常在电池供电的低功耗产品中，这两项指标是特别要关注的。低静态工作电流可大大降低设备正常工作时的功耗，使其单、双通道下都可以维持比较低的静态功耗，尽可能延长设备使用和续航时间；6nA超低关断电流可大大减小设备待机或者睡眠状态下的功耗，极大地延长了设备待机时间。

5.启动及关闭波形。在启动过程中，输出按照内部的软启动设计，缓起爬升避免输入的涌浪电流冲击；关闭过程中按照设定的tOFF时间进行关断功率管。

南芯半导体推出符合USB PD 协议规范标准的SC2150A

judy — Mon, 25 Apr 2022 03:35:34 +0000

随着USB type-C 接口的广泛普及，以及USB PD 协议的成熟与统一，市场上的大功率快充设备基本都会支持USB PD协议规范，使用USB type-C 和PD 协议的电子设备应用也越来越广泛，为此，作为国内快充行业领导者的南芯半导体，推出符合USB PD 协议规范标准的SC2150A。

南芯SC2150A 可通过I2C 接口进行控制。它是一款支持Type-C 接口，同时支持USB PD2.0、PD3.0 以及最新PD3.1 协议规范标准的PHY。SC2150A 集成了BMC 编解码物理层，支持VBUS 电压检测，支持VCONN 供电，CC 耐压支持26V，因此SC2150A 支持数据角色切换，配合上应用处理器以及电源，可支持100W 或者更高的功率传输。SC2150A 同时支持DFP、UFP、DRP 配置，满足Type-C 各个应用场景。

产品特性

支持USB PD3.0的 Source,Sink以及DRP功能

支持电流能力检测

支持插入拔出检测

内置400mA电流能力的VCONN开关，支持VCONN开关过流保护

支持死电池模式

支持VBUS检测

自动回复GoodCRC，数据包发送失败后会自动重发

支持低功耗待机模式，Shutdown模式功耗低至10uA，睡眠模式CC toggle功耗低至50uA

26V VBUS引脚耐压和26V CC引脚耐压

支持I2C标准模式(高达100kbps)和I2C快速模式(在SCL引脚和SDA引脚的5-kΩ拉电阻高达400kbps)

1.235mm×1.235mm WLCSP-9封装

顶视图IO分布情况

WLCSP-9B封装示意

IC封装尺寸控制在1.235mm×1.235mm，大大节省了PCB 空间资源。

经典电路示意图

SC2150A 只需要使用少量的外部元器件，即可搭建一个完整的USB PD Sink 或者DRP 端设备。如下图所示，其中AP 可以是传统MCU 也可以是linux CPU，控制器通过I2C 接口和一个中断IO 连接到SC2150A 便可进行PD 协议的控制。在产品实际开发过程中，南芯可以针对不同的应用场景，向客户提供基于MCU 裸机程序以及基于Linux 系统版本的USB PD 协议栈参考代码，大大加快客户产品开发进度。

小结

南芯SC2150A 使得一款产品轻松支持USB PD 充放电功能成为可能，大大简化了USB PD协议开发流程。SC2150A 支持DRP 配置，可以让设备自由分配充放电角从而使得用户在无意识条件下完成电池的充放电管理，使用体验大大提升。SC2150A 可广泛应用于手机，平板电脑，蓝牙音箱等多种应用场景。

关于南芯

上海南芯半导体科技股份有限公司，成立于上海浦东张江高科技园区，是一家专注于电源和电池管理的高性能国产半导体设计公司，拥有Charge pump、DCDC、ACDC、有线充电、无线充电、快充协议、锂电保护等多条产品线，基于自主研发的升降压充电、电荷泵和GaN直驱等核心技术，推出了多款明星产品，得到业内广泛认可。

南芯能够提供从AC到电池的端到端快充完整解决方案，产品覆盖10W到200W整个范围。其中电荷泵大功率快充系列产品率先打破国外垄断，通过了国内多个知名品牌手机厂家的严苛认证，并已实现大规模稳定量产；DC/DC类产品在工业类市场取得了丰硕的成绩；无线/有线充电类产品也已经通过车规认证，打入国产汽车前装市场。

POL负载点电源设计中有何诀窍？有两点很关键，你必须知道

judy — Fri, 15 Apr 2022 06:30:34 +0000

作者： Alan Yang，文章来源：得捷电子DigiKey微信公众号

负载点电源POL，即Point-of-Load（负载旁边的电源）。一般我们会把负载点电源尽量靠近负载放置, 这么做可以最大限度地确保供电效率和准确性。

图1：常见POL电源的拓扑结构

本文通过分析PCB走线电阻和寄生参数对于传输效率的影响，来解释为什么要把电源尽量靠近负载放置。然后，通过POL应用设计实例，来看看POL设计中有哪些需要注意的因素。

为什么要把电源尽量靠近负载放置？

特别对于大电流的负载，我们可能需要考虑PCB走线电阻和寄生参数对于传输效率的影响。

下表比较了不同宽度PCB走线对于传输效率的影响：

图2：不同PCB走线宽度下的电压降

较宽的PCB走线的确可以降低PCB走线上的电压降，但是我们还要考虑寄生参数。寄生电感会抑制负载变化时电流di/dt的动态变化，恶化瞬态响应；而寄生电容会导致电压下降。

图3：PCB走线寄生电感/电容

根据ADI LTspice®模型,上图中的50mm PCB走线估计电感约为14.1nH。

图4：寄生电感/电容对于瞬态响应的影响（图片来源：ADI）

如上图所示，寄生电感会抑制瞬态负载变化时电流di/dt的动态变化，从而恶化瞬态响应，而寄生电容会导致电压下降。

POL理想的PCB走线

POL理想的PCB走线如下图所示。

图5：POL理想的PCB走线（图片来源：ADI）

由图中可见，POL应尽量靠近负载，走线短而宽, 从而将PCB电阻和寄生参数的影响降至最低。

总结一下——将电源尽量靠近负载放置, 有利于减小PCB走线电阻和寄生参数，从而最大限度地确保供电效率和准确性。

POL设计实例

由于要求POL电源和负载的距离尽可能短。在设计时，我们必须要注意POL电源的PCB占地面积以及散热设计，以保证方案的可行性。

POL电源的PCB占地面积

传统电源方案可能体积会很大，而专门的POL方案会尽可能减少电源的体积。

传统方案（控制器+外部MOS管）：传统方案只要靠近负载放置，也可以解决大电流负载的问题，但是这种方案往往体积会很大。

图6：传统方案：控制器+外部MOS管（图片来源：ADI）

POL方案：控制器+内部FET：比如使用LTC3310S，这是专门为POL设计的芯片，很大程度上减少了PCB板的占地面积。

LTC3310S负载电流高达10A；尺寸仅3mm × 3mm，且内含MOS管；支持5MHz高频操作，因此可以使用更小的输出电容。

我们来看看LTC3310S的表现：假设3.3V转1.2V，2MHz，输出电容为110μF，电感为100nH，当负载从1A变化到9A，负载电流上升速度：1A/us。下图显示了LTC3310S在负载从1A变化到9A的输出表现。

图7：LTC3310S在负载从1A变化到9A的输出表现（图片来源于ADI）

也就是说，使用110µF输出电容即可实现这样的性能，8 A负载变化导致输出电压偏移小于±40 mV。

良好的散热设计：

除了PCB的占板面积，还有一个POL设计时必须要解决的问题——良好的散热设计。高性能单片POL的确可以节省很多空间，但是可能也会导致发热量过高，因此，需要良好的散热设计。

良好的PCB板设计有助于散热。

图8：LTC3310S推荐接地平面设计（图片来源：LTC3310S数据手册）

对于常见的两层PCB板，可以加大地平面，并且在发热量大的关键区域设置热通孔，加快热的传导。除此之外，还可以通过温度检测，到达相应温度后主动关断电路来防止芯片过热。比如，LTC3310S自带温度检测的功能，如果温度超过某一阈值，电路会自己关断。

下面，我们来看优化散热设计之后，LTC3310S的实际温度：

图9：LTC3310S发热量（图片来源：ADI）

LTC3310S：3.3V转0.6V，5A

表面温度：101.6℃

节点温度：102.2℃

PCB表面温度：96.7℃

Digi-Key提供的设计资源

为了帮助开发者顺利地完成POL的应用设计，Digi-Key可以提供丰富的设计资源。

Digi-Key POL直流转换器

在Digi-Key的『直流转换器』目录下，可以根据类型栏里的筛选项，筛选出合适POL模块。

LTC3310S开发板

同时，Digi-Key和可提供LTC3310S配套开发板，为设计POL电路节省时间。

本文小结

将电源尽量靠近负载放置, 有利于减小PCB走线的电阻和寄生参数，从而最大限度地确保供电效率和准确性。对于POL设计，减小POL电源PCB占板面积，优化散热设计，是POL设计的重中之重。

圣邦微电子推出5V输入升压架构两节串联锂电池充电管理芯片SGM41528

judy — Thu, 07 Apr 2022 02:39:49 +0000

随着电子产品输出功率的不断提高，单节电池所能提供的输出功率已经不能满足这些高功率产品的需求，因此两节、三节甚至更多节电池串联的供电的方案得以大量应用，如移动POS机、数码相机、蓝牙音箱、便携式打印机、无人机、机器人、电动工具等，伴随而来的是为这些串联电池包提供充电的方案需求。在各种拓扑架构的开关充电方案中，高压输入降压方案需配置专用适配器，高压输入降压-升压方案的成本太高，低压5V输入升压方案就非常适合为两节锂电池提供充电。

圣邦微电子推出的SGM41528就是这样一颗5V输入可为两节串联锂电池提供2A充电及路径管理的芯片，具有完整的涓流预充、恒流、恒压充电流程和浮充定时功能，可在双节锂电池的POS机、蓝牙音箱等电子产品中使用，它可以适配几乎任何USB接口的适配器。SGM41528支持免适配器的产品配置，为厂商和终端用户节约了成本，更为人类环保事业增添一抹绿色。

SGM41528典型特性

输入耐压：20V（最大值）；

输入工作电压：3.9V至6.2V；

充电电流：100mA至2.2A，50mA步进；

满充电压：6.8V至9.2V，10mV步进；

充电效率：92.5%@1A，VBAT = 7.6V；

最大反向Buck模式OTG电流：2A；

OTG放电效率：94.5%@5V，1A；

支持脉冲频率调制（PFM）轻载高效模式；

轻载Out-of-Audio模式可选；

完整的涓流预充、恒流、恒压充电流程；

可配置的浮充定时功能；

BC1.2，自动识别SDP、CDP、DCP和非标适配器；

输入电压、输入电流动态功率跟踪；

适配器最大功率跟踪功能；

窄电压直流充电（NVDC）功率路径管理；

BATFET导通阻抗13mΩ；

16-Bit ADC监控各电压、电流、负温度系数（NTC）、结温；

可编程JEITA；

灵活易用的I2C接口；

高精度满充电压；

高精度恒流电流；

过热、过流、过压、短路等多重安全保护；

符合环保理念的WLCSP-2.1×2.1-25B绿色封装。

SGM41528典型应用电路

SGM41528封装PIN定义

SGM41528实测充电曲线

SGM41528充电效率曲线

SGM41528符合JEITA安全准则

、

充电电流调整示意图

充电电压调整示意图

SGM41528集成16-Bit高精度ADC

ADC转换速度可调；

ADC有效分辨率可调；

IBUS：0A至4A，1mA步进；

ICHG：0A至4A，1mA步进；

VBUS：0V至6.5V，1mV步进；

VBAT：0V至10V，1mV步进；

VSYS：0V至10V，1mV步进；

VTS：0%至94.9% (of VREG)，0.098%步进；

VTDIE：0℃至128℃，0.5℃步进。

微源半导体推出可穿戴设备用低功耗、高动态响应LDO-LP3991

judy — Tue, 22 Mar 2022 03:16:10 +0000

最近十年，可穿戴设备经历了从元年开始的新技术萌芽到被资本热捧，从行业发展挫折遇冷再到重新成熟。2020年的疫情使全球消费者对健康和生活质量的重视提到了史无前例的高度，智能穿戴设备的价值也再次被重新认可。据CCS Insights预测，可穿戴式装备的成长速度将高于手机和平板，至2025年，全球可穿戴设备(智能手表、智能手环)整体出货量将达3.8亿只。智能手表的健康监测，已经从可穿戴设备的心率测量能不能测准，变成了心率、血氧，ECG在保证准确性的同时能不能随时监测。目前，可穿戴智能手表手环产品用户所关心的众多问题中，电池续航问题排在所有问题的首位，功耗是一个系统级的问题。以智能手环手表为例，健康监测功能做得越来越面面俱到，其主芯片及传感器工作的时间越来越长，用于检测心率、ECG，体温等指标的传感器也越来越多，整个系统的功耗必然会增加。如何让传感器在不需要工作的时候尽可能保持低的静态功耗，成为可穿戴设备研发工程师选型时需要重点考虑的因素。为了更好的满足可穿戴产品超低功耗的需求，微源半导体近期发布了一款专门针对可穿戴设备低功耗应用需求的LDO – LP3991。

1. 可穿戴手环/手表典型应用

以目前可穿戴应用中份额最高的智能手环手表产品为例，不同的主芯片会有不同的电压要求，例如1.8V、3.3V等，分别为主平台模拟或者数字电路供电，系统的电源管理要求在需要时开启或关闭各个系统模块的电源。常见的开启或关闭的方式有两种：一是使用负载开关（如微源产品：可穿戴应用的低功耗小体积负载开关 - LP5240HVF）；二是直接采用带使能引脚的超低静态电流的LDO。通常带使能引脚的LDO要求静态电流在5uA内。微源半导体新推出的LP3991能满足这样的要求。

下图为可穿戴手环/手表的典型应用图（注：图中所有绿色部分均有微源产品可供选择）。

2. LP3991 产品介绍

LP3991具有超低的工作电压1.5V，EN还支持1.2V的逻辑控制，可完美地兼容低压的主控来控制EN的关断。其超小的DFN1*1封装也是非常省空间。

LP3991是一款低功耗5uA和具有良好的动态响应LDO，其实测静态电流和动态响应如以下二图所示。除静态功耗外，LP3991也处处考虑到可穿戴设备的其它关注点，例如：
- 丰富的固定输出电压可选以满足不同模块工作电压的需求；
- DFN1*1的小封装满足可穿戴产品空间小的需求。

关于微源半导体
微源半导体是行业领先的模拟芯片设计公司，持续专注以电源管理芯片为主的模拟芯片领域，全球布局研发中心和销售中心，致力于为客户提供完整的电源管理解决方案和技术服务。产品广泛应用于电池系统、显示系统、无线通讯系统和个人穿戴系统等3C市场相关产品。

自成立以来，微源半导体快速成为全球领先的电源管理方案提供商，以上千种产品、超十亿颗级别使用量服务于上万家客户。微源始终坚持产品质量第一，持续高研发投入，致力于设计更可靠、品质更安全、交付更有保障，努力成为客户首选电源合作伙伴。

网址：www.lowpowersemi.com