用于便攜式產(chǎn)品的多通道電源管理單元的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)的集成化規(guī)模越來越高，很多原本用分立元件構(gòu)建的系統(tǒng)越來越需要使用集成的芯片來實現(xiàn)。PMU(power managementunit)電源管理單元，一種高度集成的、主要針對便攜式應(yīng)用的電源管理方案，便應(yīng)運而生，即將傳統(tǒng)分立的若干類電源管理器件整合在單個的封裝之內(nèi)。這樣有助于實現(xiàn)更高的電源轉(zhuǎn)換效率和更低功耗，及更少的組件數(shù)以適應(yīng)縮小的板級空間。由于對行業(yè)與消費者的意義日益重要，PMU智能電源管理已經(jīng)是大勢所趨

2、，“主控+PMU”的模式越來越受到產(chǎn)業(yè)上下游的青睞，包括TI、NXP、Maxim、ADI等國際巨頭都推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。
　　本論文首先研究了多通道電源管理單元的系統(tǒng)以及一些基本模塊的設(shè)計，討論了其和一般單通道電源管理芯片的不同。接著著重分析PMU中兩個重要和特殊的通道的設(shè)計，一是高效低靜態(tài)電流降壓轉(zhuǎn)換器，包括其在重載時的效率考慮，以及在輕載時的三種控制模式，脈沖展寬PFM控制，低靜態(tài)電流PFM控制和平均電流PRM控制。二是高精度L

3、ED恒流升壓驅(qū)動器，分析了升壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計，以及低端和高端控制的兩種不同的高精度電流控制方法，最后討論了功率級的設(shè)計。
　　本論文是基于參與設(shè)計并測試實現(xiàn)的三個電源管理單元芯片，包括:(1)基于TSMC0.35um BCD5V/20V工藝的用于單節(jié)鋰電池的9通道電源管理單元;(2)基于TSMC0.35um BCD5V/20V工藝的用于多節(jié)鋰電池的12通道電源管理單元;(3)基于TSMC0.18um BCD5V/40V工藝的用于單節(jié)