PMIC——智能家居应用的智能高效电源解决方案

在设计智能电表、恒温器或智能互联家庭等能量收集应用时，需要考虑几个关键因素。我们必须最大限度地提高效率，避免任何可能导致电路板泄漏的组件，并使用省电模式来避免功率损耗。使用省电模式是设计最高效、体积最小的系统的最佳方式。

我们并不总是需要使用更大的电池来生产最高效的系统。大多数智能家居应用板包括微控制器、收发器和功率放大器(PA)。我们可以使用智能设备设计系统，例如TPS65290、超低功耗管理 IC ( PMIC )，它使我们能够在系统在不同负载条件下运行时选择各种电源状态，而无需唤醒处理器或微控制器。

TPS65920和TPS65930设备是用于OMAP和其他移动应用程序的电源管理ic。这些设备包括电源管理、一个通用串行总线(USB)高速(HS)收发器、发光二极管(LED)驱动器、一个模数转换器(ADC)、一个实时时钟(RTC)和一个嵌入式功率控制(EPC)。此外，TPS65930包括一个全音频编解码器，带有两个数模转换器(dac)和两个adc来实现双语音通道，以及一个立体声下行通道，可以通过多格式互集成声音(I2S)/时分复用(TDM)接口播放所有标准音频采样率。

这些优化后的设备支持OMAP应用程序处理器的电源和外围设备需求。设备的功率部分包括三个降压转换器，两个由专用的智能反射-3级接口控制，多个低辍学(LDO)调节器，一个管理OMAP的功率排序需求的EPC，以及一个RTC和备份模块。当主电源不存在时，RTC可以由一个备用电池供电，并且该设备包括一个硬币电池充电器来为备用电池充电。

USB模块提供了一个HS2.0OTG收发器，适用于直接连接到OMAPUTMI+低针接口(ULPI)，具有集成电荷泵和完全支持车载CEA-936A规格。提供一个ADC用于监测信号，如电源电压，进入设备，并提供另外两个外部ADC输入被输入以供系统使用。

这些设备提供驱动电路，为两个LED电路供电，可以照亮一个面板或提供用户指示灯。驱动器还提供脉冲宽度调制(PWM)电路，以控制led的照明水平。键盘接口实现了一个内置的扫描算法来解码基于硬件的按键并减少软件使用，还有多个额外的通用输入/输出设备(GPIOs)，当配置为输入时可以用作中断。

特性：

三种高效的降压转换器

时钟和外围设备的四个外部线性ldo

智能反射动态电压管理

音频(仅限TPS65930设备)：

差动输入主麦克风

单个辅助/调频输入

D类设备的外部前置驱动器(立体声)

TDM接口

自动液位控制(ALC)

数字和模拟混合

16位线性音频立体声DAC(96、48、44.1和32kHz和衍生物)

16位线性音频立体声ADC(48、44.1和32kHz和导数)

统一的S波段

USB2.0在线(OTG)兼容的HS收发器

12位通用收发器宏接口ULPI

USB电源(VBUS用5-V充电泵)

消费电子产品协会(CEA)-2011：OTG收发器接口规范

CEA-936A：迷你usb模拟盒规范

它还有助于提高整体系统效率，如图 1 所示。集成比较器可帮助我们持续监控电压轨并生成系统中断以指示操作。

图 1：TPS65290可以提高智能家居应用的整体系统效率

TPS65920 让我们能够灵活地分别为每个模块供电，并能够更改每个电源轨的输出电压。我们可以通过 I 2 C 或串行电压识别 (SVID) 接口配置这些选项。在处理器开启的活动模式期间，PMIC 使用其降压转换器为处理器供电以实现最高效率。如果系统未处于全速状态，该器件会从降压切换到低压差 (LDO)，以最大限度地减少 Iq 损失。然后，当系统开始工作以进行传输时，降压-升压转换器开始在降压-升压模式下运行，为 PA 供电。当系统处于低功耗状态时，所有模块都关闭以节省功耗，但 minibuck 保持运行。每个模块都设计为在不同负载下具有峰值效率。

图 2 显示了 TPS65290 中各个模块的效率曲线。通过在系统的各个运行阶段启用正确的电源模块，我们可以显着提高效率。

图 2：TPS65290各模块的效率曲线可显着提高系统效率

我们将使用 TPS65290 为哪个智能家居应用程序供电?