使用 PMIC 延长便携式应用中的电池寿命

1.前言

如果我们认为电源管理集成电路 (PMIC) 仅为系统处理器供电，请允许我介绍特定应用的 PMIC。专用 PMIC 具有与通用 PMIC 相同的巨大系统优势——包括降低系统成本、节省空间、电源排序和平台可扩展性——但它们通常是为终端设备系统设计的更小的设备。此外，特定应用的 PMIC 具有超低泄漏电流，有助于延长便携式应用中的电池寿命。在这篇文章中，我将为特定应用的 PMIC 描述两个示例应用。

2.用于双摄像头应用的紧凑型摄像头模块 (CCM)

当前版本的便携式电子产品（例如智能手机、平板电脑和笔记本电脑）现在使用两个摄像头：一个“面向世界”的摄像头和一个“面向用户的”摄像头。将这两款相机集成到智能手机、平板电脑和可拆卸笔记本电脑等终端设备中，需要一种集成的高效电源解决方案。像TPS68470这样的特定应用 PMIC可以为双摄像头应用中的紧凑型摄像头模块 (CCM) 供电：为图像传感器生成时钟，驱动用于摄像头闪光灯和各种指示灯的发光二极管 (LED)，以及集成 LED隐私指标的驱动因素。

PS68470设备是一种先进的电源管理单元，为小型摄像机模块（CCM）供电，为图像传感器生成时钟，驱动双LED闪烁，并集成两个LED驱动器用于通用指示灯。TPS68470能够在CCM中生成所需的所有电源轨。
核心电压调节器是最先进的降压转换器，可用于图像传感器数字电源，LDO（LDO_ANA）可用于图像传感器模拟电源。
TPS68470还具有一个高效升压转换器，以支持两个1A LED闪存驱动器。LED电流由经调节的低压侧电流源控制。

由于相机传感器模块对局部电噪声很敏感，系统设计人员必须考虑降低噪声的方法。相机 PMIC 集成了干净的电源轨以减轻这种噪声。虽然分立电源实现需要我们在板上设计额外的逻辑组件，但 PMIC 集成了电源排序组件，从而减小了解决方案尺寸并减少了排序设计工作量。

图 1 显示了可以为双摄像头模块供电的 PMIC 的高级框图。

图 1：TPS68470 框图

3.电子纸显示器EPD 应用

即使没有电源连接，电子纸显示器 (EPD) 也可以显示图像。EPD 也非常薄 (60µ)，使其在空间受限的应用中具有优势。凭借这些优势，我们可以将显示器添加到具有挑战性的功率和空间限制的产品中。

电子墨水的工作原理是在施加电荷时移动悬浮在透明溶液中的带正电和带负电的微胶囊。EPD 应用需要多个输出电源轨，例如用于显示器的低输入电源，包括 ±15V。

图 2 是TPS65185的应用示意图。

图 2：TPS65185典型应用原理图

像TPS65185这样的特定应用 PMIC将必要的电源轨集成到单个器件中，从而为 EPD 提供高效且节省空间的解决方案。该TPS65185手柄测序和为I 2 C-控制以适应特定的功率要求。

TPS65185x设备是一款单芯片电源，专为便携式电子阅读器应用中使用的E-Ink Vizplex显示器设计，该设备支持9.7英寸及以上的面板尺寸。两个高效DC-DC升压转换器产生±16-V轨道，通过两个切换泵将轨道升压至22 V和-20 V，为Vizplex面板提供栅极驱动器电源。两个跟踪LDO产生±15-V电源驱动电源，支持高达120/200 mA（TPS65185/TPS651851）的输出电流。所有导轨均可通过l²C接口进行调节，以适应特定的面板要求。
精确的背平面偏置由线性放大器提供，可通过串行接口通过9位控制从0 V调整至-5.11 V；根据面板条件，它可以产生或吸收电流。TPS65185x支持自动面板反冲电压测量，从而无需在生产线中手动校准VCOM。测量结果可以存储在非易失性存储器中，成为新的VCOM通电默认值。

这是特定应用 PMIC 的两个示例。PMIC 不仅仅是为整个系统供电的电源解决方案。特定应用的 PMIC 有助于将少量电源轨集成到单个 IC 中，为专用系统模块供电，同时仍能提供与通用 PMIC 相同的巨大优势。