使用 PMIC，获得更宽的输入电压范围产生更好的设计

在一个有时似乎专注于使用名义上的 12V 和 24V 电池组等所谓的严格限制电源运行的设计世界中，很高兴知道仍然需要能够处理更宽输入摆幅的稳压器。

当我看到最近的一篇文章时，这一点变得清晰起来。德州仪器讨论了设计人员使用能够处理更宽 V IN 跨度的输入稳压器的持续需求，尽管在许多情况下稳压器的直流输入范围明显有限。事实证明，在通信、工业和汽车应用等现实世界领域，许多直流电源的范围毕竟不是那么窄，即使它们被认为“表现良好”。

PMIC就是电源管理单元，一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理芯片，如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC)，但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间，成本更低。

PMIC一般是和主芯片绑定定制的。因为它要配合CPU的上电时序。某些电压的上电顺序和之间的时间间隔有先后关系和时间要求。这个是掩模好的。PMU其实是带有掩模程序的专用电源控制器。要32.768KHZ的晶体和19.2M的晶体.待机状态是32.768KHZ的晶体工作，正常工作是19.2M的主晶体工作。

靠上电池后PMIC进入待机状态，PMU由32.768KHZ的晶体提供时钟，按POWER按键触发开机后，安装定制的开机顺序将对应的LDO,DC-DC打开，19.2M的主时钟工作，CPU电源正常后，输出设置给CPU，输出复位信号给CPU，释放复位信号，CPU开始启动。CPU输出PS_HOLD信号将PMIC的状态处于工作状态。(关机的时候CPU将PS_HOLD拉低电，PMIC关闭进入关机状态)

CPU工作正常后，可以通过I2C接口对PMIC的各个模块进行控制。比如系统变频的时候，不同的工作频率要调整core电压到对应的电压。RTC时间的设置和ALARM的时钟。同时PMIC可以将异常事件产生中断信号给CPU，CPU再进行中断处理。

PMIC的电源越多，对系统的模块供电就越细，各个模块的电源受牵连就小，所以就越省电。

为了证实这一点并超越轶事，TI 引用了Databeans Inc. 2012 年的一项研究结果，该研究表明 35% 的 PMIC(电源管理 IC — 控制器和稳压器)的额定电压高于 20V。虽然没有这么说，但我怀疑这些结果是基于单位体积的，因此由于真正的低电压/低输入跨度应用手持设备的体积很大，因此会有很大的权重。我认为如果从应用领域来看，超过 20V 的 PMIC 的比例会高得多。

为什么要使用输入范围更广的 PMIC?TI 文章列举了几个原因：根据定义，允许输入轨具有更宽跨度的应用(例如 PoE);瞬变很常见的那些(工业和医疗);那些是罕见的瞬态可能会发生并导致系统损坏(系统可能会看到零星的 EMI 引起的瞬态)。对于某些设计，它主要是为了设计保险和安心，通常会带来长期的整体可靠性。

虽然可以使用一个或多个浪涌保护器和钳位元件为 PMIC 添加外部保护，但这增加了设计挑战以及 BOM 复杂性和成本。使用更宽的 V IN PMIC 还可以让设计人员在多个地方重复使用具有已知特性和特性的选定 PMIC(少了一件让工程师“惊喜”的事情);这样做也将简化 BOM。

您是否曾希望使用 V IN范围更广的 PMIC ?相反，您是否曾在设计审查或 BOM 审查中证明这样做的决定是正确的?

还有一个有点相关的问题：推动在汽车中使用 24V 直流电轨发生了什么事情，这种做法开始引起很多关注，然后在大约 10 年前就失败了?很明显，标准的 12V 电源轨无法提供当今汽车所需的所有放大器，无论是基本操作还是所有这些附加的安全和娱乐子系统。

结果，推动通过两节电池达到 24V，标准被定义，许多领先供应商发布了用于更高电压轨的关键部件(例如，PMIC、FET、开关)。然而，今天的汽车仍然使用 12V 来满足所有基本的直流电轨需求。是否存在 24V 从未流行起来的单一主导原因，还是由于多种原因的组合(例如，空间、成本、通用性、由于低功率电子设备而减少了所需的安培数)?