MCU与模拟电源管理集成

近日，Microchip宣布推出业界首款集成MCU的基于模拟的电源控制管理器MCP19111,该产品可以利用数字信号控制DC/DC转换，可在4.5V至32V的宽电压范围内工作。

　　为什么需要MCP19111“现在，业界主要提供两种电源转换方案，一种是完全数字式控制，通过模数转换以及MCU计算出结果，而另外一种则是完全通过模拟器件搭出来的电源转换系统，不存在任何模数转换。”Microchip模拟产品营销副总裁兼市场传讯部副总裁Bryan J. Liddiard说道。

　　Microchip模拟产品营销副总裁兼市场传讯部副总裁Bryan J. Liddiard Bryan提到的两种方案各有利弊，在模拟域而言，控制效率更高，而且不需要数字转换，两种方式各有优势，数字控制更有灵活性，模拟控制更高效率而且便宜。

　　“产品工程师为什么关注于此呢？因为数字控制解决方案是在数字域中处理控制，它为工程师提供了充分的灵活性，能够进行定制。而模拟解决方案由于控制是在模拟域内进行的，主要取决于所用器件的性价比和本身性能，工程师基本无法定制。而Microchip推出的MCP 19111电源控制器，则可完美解决这一冲突。”Bryan表示。

　　MCP19111,具有模拟控制与数字控制两种功能MCP19111集成了PIC12F 8位单片机内核，同时去除了不必要的外设。模拟转换部分也是采用Microchip成熟的MCP19035 PWM控制器方案。这种模块化集成技术，不仅降低设计复杂性，减少元件数，并在缩小占位面积的同时提升了灵活性。

　　MCP19111内部结构谈到为何只集成了8位单片机，Bryan解释道：“实际上8位单片机已经可以满足这个需求了，因为单片机不是在模拟部分的控制回路上。我们强调模拟部分的的反应必须非常快，可对于单片机就没有这样的要求。”

　　也有人表示担心，毕竟有些模拟工程师根本不想用数字化的产品。对此，Bryan表示，MCP19111中的数字部分非常简单，同时设计工具界面也力求简洁，工程师只需输入一些简单的参数即可。

　　MCP19111主要特性：集成MCU的同步降压PWM控制器宽Vin范围集成LDO与MOSFET驱动器完全可编程MCU内核QFN 5*5mm 28引脚Bryan:MCP19111是如何提供独特的电源解决方案的关于MCP19111的产品特点介绍，请参考Bryan的发言实录：MCP19111采用高性能、高带宽的模拟控制，可确保在负载发生变化时，迅速及时地做出响应。在数字控制器中，带宽是处理器执行速度的函数。当带宽要求增加时，需要更快地执行指令（即，更高的MIPS）。类似的，这也与模数转换的速度有关（要更高的带宽，就要A/D转换速度更快）。

　　除了速度，负载稳压还取决于模数转换的精度，所以A/D转换器不仅要满足带宽要求，而且精度还必须达到18-24位！采用基于模拟的控制回路，可以保持带宽水平，又免除了对高性能数字元件（以及成本）的需要。

　　在应用中模拟解决方案通常不太灵活。在设计阶段，有许多灵活的模拟解决方案，但是必须做出一定的权衡，因为要使采用模拟解决方案的应用具备灵活性，是一件困难重重、成本高昂的事。现在的负载（如处理器）日益复杂，需要供电电源有一定的灵活性。这时就需要在性能和功耗之间进行权衡。处理器在进行密集计算期间需要更高的电压，而在休眠或空闲状态时又要求降低电源电压，从而减小功耗。对这种灵活性的要求越来越高。

　　为此，增加了一个“监控”MCU,以在另一个慢速回路中“控制”模拟控制器。而且，这个“监控”MCU可以是一个小巧的低功耗MCU,对模拟回路进行配置，却不驻留于“快速”PWM控制回路内。此外，它具备多个更高级特性，其中有双向通信或定制代码支持。客户能够在器件中实现其自己的IP或定制的电源转换算法。

　　我们的全新解决方案不仅更加灵活，而且集成度更高。我们也知道还有其他“合成”电源转换解决方案，但我们的解决方案是独一无二的，能够充分利用模拟控制回路，提供功能全面的单片机。