SIMO电压调节器

Ultra-Low Quiescent Current in Less Space

利用开关转换器的高效率,具有适用于多电源轨应用的单个电感设计的紧凑性和节省空间特性。ADI公司的单电感多输出(SIMO)电源管理IC系列使用一个电感来提供多个开关降压-升压调节器。高效转换有利于延长电池寿命,超紧凑的尺寸和低物料成本则为空间有限的可穿戴设备、耳机、物联网和其他电池供电的小型消费电子设备提供非常合用的解决方案。附加的集成功能和特性进一步简化了低功耗便携式设备的设计,是通过集成电池管理(充电器和燃油表)、对噪声敏感的电源轨的LDO输出,以及用于控制上电和关断的板载时序控制器等功能实现的。I2C接口提供完全定制电源管理IC的能力,支持动态电压调节(DVS),以实现进一步节能和自定义的电源使用。
产品选型表

SIMO架构

SIMO架构为需要较长电池寿命的微型设备提供了出色的解决方案。在传统的开关稳压器拓扑结构中,每个开关稳压器的每个输出都需要一个单独的电感。这些电感体积大、成本高,对小尺寸产品来说是一个不利因素。线性稳压器速度快、结构紧凑、噪音低,但会产生损耗。将多个低压差稳压器(LDO)与DC-DC转换器混合使用,比单独使用LDO的设计尺寸要大。

SIMO架构能够在较小的设备中实现集成功能,无需使用多个分立元件。通过减少所需电感的数量,同时仍保持开关转换器的效率,SIMO架构几乎是小型超低功耗设计的理想拓扑结构。/p>

Figure 1. SIMO architecture block diagram.
图1.SIMO架构框图。

SIMO的优势

 

SIMO架构优势

电感饱和电流

电感饱和电流(ISAT)是电感下降一定百分比时的电流,它由给定磁芯材料和结构的电感磁芯尺寸决定。通过将几个电感组合成一个,可以减小所需电感的总体尺寸。SIMO具有以下优点:

  • 进一步节约了成本,减小了尺寸。
  • 可用元件值实现量化。
  • 时分复用:如果一个系统在另一个系统开启时处于关闭状态,它们可以“共享”所需的ISAT。
  • 均值:即使没有专用时隙,电流使用峰值也经常出现在不同的时间。这导致ISAT要求降低。

功耗

ADI公司的SIMO转换器提供了兼顾尺寸和损耗考量的优化方案。其架构能够以单个DC-DC的尺寸,提供DC-DC转换器的优势,同时还集成几个LDO。减少电感数量后,无需考虑电感之间的空间,有助于进一步减小总尺寸。

Figure 2. The MAX77650 PMIC provides low heat dissipation and small footprint for space-constrained, battery-powered devices such as hearables and wearables.
图2.MAX77650 PMIC具有低散热、小尺寸特性,适用于空间受限的电池供电设备(如可听戴设备和可穿戴设备)。

PMIC中的SIMO

我们的新型电源管理IC (PMIC) MAX77650和MAX77651采用微功耗SIMO降压-升压DC-DC转换器设计。PMIC中集成的150mA LDO为噪声敏感型应用提供纹波抑制。在MAX77650/MAX77651中,SIMO通过单个电感提供三个独立可编程电源轨,支持实现创新的电源管理解决方案。与其他分立解决方案相比,高度集成的SIMO架构有助于显著减小整体解决方案的尺寸。

SIMO计算器

作为一个附加的设计工具,我们的SIMO计算器可以帮助您探索与SIMO参数相关的折中方案。这款计算器工具基于电子表格,选择计算器选项卡后,即可在行顶部的相应值单元格中输入系统参数。密切相关的计算值将以黄色突出显示。如果某个参数超出正常范围,该单元格将以红色突出显示。评论区还提供有关提升设计方法的指导。

下载SIMO计算器