電源管理集成電路(PMIC)是一類專門用于管理各種系統(tǒng)和設(shè)備電源需求的電子元件。這些集成電路在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中至關(guān)重要，能夠高效地進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換、分配和管理，從而確保電子設(shè)備的最佳性能和使用壽命。PMIC 被廣泛應(yīng)用于各種場合，從智能手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備，到數(shù)據(jù)中心和工業(yè)設(shè)備等復(fù)雜系統(tǒng)。

PMIC 的一個(gè)重要優(yōu)勢是能夠提供多路輸出。這一特性對于需要為不同組件提供不同電壓等級的復(fù)雜系統(tǒng)來說至關(guān)重要。PMIC 設(shè)備可以同時(shí)為核心處理器、存儲器和各類外設(shè)供電，而這些部件各自有特定的電壓需求。這種能力簡化了電源設(shè)計(jì)，減少了所需的外部元件數(shù)量，并提升了整個(gè)電源管理系統(tǒng)的效率。

使用 PMIC 可以在不犧牲效率或熱性能的前提下優(yōu)化設(shè)計(jì)布局。無論是可配置還是可擴(kuò)展的解決方案，PMIC 都是高度集成且高效的器件，能夠在減少元件數(shù)量的同時(shí)降低系統(tǒng)復(fù)雜性。高密度 PMIC 非常適合為 FPGA 和處理器等高電流數(shù)字負(fù)載供電。

Microchip 最近推出了 MCP16701 和 MP164GX1000 兩款 PMIC，專為高性能、高精度 MPU 和 FPGA 應(yīng)用供電而設(shè)計(jì)。這兩款 PMIC 集成了八路可并聯(lián)的 1.5A 降壓轉(zhuǎn)換器、四路 300mA 內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器(LDO)，以及一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)外部 MOSFET 的控制器。與分立式解決方案相比，能夠?qū)崿F(xiàn) 48% 的面積縮減，元件數(shù)量減少至不足 60%。

這兩款 PMIC 的一個(gè)關(guān)鍵特性是能夠以 12.5 mV 或 25 mV 的步進(jìn)動(dòng)態(tài)調(diào)整所有轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(Vout)，以便精細(xì)調(diào)節(jié)電源，從而提升系統(tǒng)整體效率和性能。

PMIC 的另一個(gè)重要特性是輸出電壓(Vout)的精度，特別是在傳感器和先進(jìn) MPU 工藝中，要求在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)電壓精度達(dá)到小于 ±1%。此外，不同輸出電壓(Vout)級別的啟動(dòng)和關(guān)斷時(shí)序也是關(guān)鍵功能。

這兩款 PMIC 均采用小型 8 mm × 8 mm VQFN 封裝，為空間受限的應(yīng)用提供緊湊且靈活的電源管理解決方案。

MCP16701給MPF100 FPGA供電的框圖

MCP164GX1000：給PIC64GX1000 MPU + DDR4供電的框圖

結(jié)論

PMIC 是面向未來的電源管理解決方案，適用于當(dāng)今不斷發(fā)展的應(yīng)用領(lǐng)域，如人工智能和工業(yè)自動(dòng)化。其集成多種功能(如電源轉(zhuǎn)換器、低壓差穩(wěn)壓器(LDO)和通信接口)的能力，有助于提升整體效率，減少電路板空間和元件數(shù)量，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)并提升性能。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，PMIC 在保障電子系統(tǒng)最佳性能和使用壽命方面的作用將變得愈發(fā)重要。