MAX8648新技术方案

当今便携电源产品和创新技术，包括照明电源管理（相机闪光灯1.2A电源，效率高达94％的电荷泵，高集成、低成本、最小芯片级封装的LED驱动器）、高集成PMIC（最快的4MHz开关频率，完整的多媒体／应用电源）、电池充电技术（最小的4平方毫米CC-CV充电器，USB／AC／电池输入充电器）。

与便携电源产品和创新技术类同，用于计算、数据通信和电信系统的电源管理方案，见图1所示。除此之外，它还也包括PowerMind PMBus、PowerMind DC-DC转换、热扦拔、上下电排序、佘量控制和监测、隔离DC-DC转换器型、“或”逻辑FET控制器、MOSEFT驱动器、以太网供电(PoE)等系列产品。

图1

值此本文将对PowerMind产品：转换、控制和监测、PowerMind DC-DC转换、排序、余量控制和监测、“或”逻辑MOSFET控制器，具有最快(200ns)MOSFET导通时间和最佳的故障容限、通过系统运行控制电源-热插拔、安全、集成的充电器、基带／处理器电源及照明电源管理等新型的电源管理技术与产品作分析介绍。之所以这样，是从便携设备电源设计所应考虑主要问题（即背光/相机闪光灯电源的效率和异常大的电流要求；安全、集成的充电器；基带／处理器电源；RF电源，特别是RF功率放大器的瞬态响应和尺寸）的角度出发为设计者提供应知的信息。

1、PowerMind产品-转换、控制和监测

PowerMind系列产品具有完整的电源管理方案，可以为需要高密度和高精度监测／控制的数字通信产品提供高性能设计。该系列降压调节器内置MOSFET，可提供1A至200A的输出电流，能够工作在2.5V至28V输入电压范围，适合各种系统配置。数字控制和监测电路能够为定时操作提供微秒级的可编程分辨率，如排序、跟踪。高度灵活的监视功能提供智能报警和故障门限设置，这些器件(如MAX688)还可以单独处理各个负载点(POL)的故障状况。输出电压的精确控制确保满足高端处理器在整个温度以及产品使用周期内的严格容限要求。借助器件的数字可编程及监视功能，能够通过远端控制实现系统升级，从而省去了昂贵的现场服务费用。器件还可以对事件进行记录，便于研究失效根源，提供进一步的保护。

*利用PMBus兼容电源实现监测与控制功能

使任何DC-DC转换器／控制器／模块变成数字控制电源（见图2所示）。

图2

其特征为：PMBus兼容，多达127个地址，是±0.2％输出精度，具有精确的余量控制；精确的监视包括VOUT、IOUT与温度；完美的跟踪方案、完美的排序方案、准确报告故障、与模块电流分配及数据记录。

2、PowerMind DC-DC转换

*1至8相、VRM 10/11、K8调节器芯片组，内置MOSFET为各相提供高达25A的电流。

其MAX8659应用见图3所示。

图3

MAX8659特征为：4.5V至25V输入，具有基准输入，VRM 10/11、K8；快速的工作电流检测包括精确的电流分配与精确的压降设定；每相150kHz至1.2MHz开关频率，±0.5％初始输出电压精度，内置可编程门限的VRHOT和OVP输出，差分远程电压检测；动态VID变化，内置PGOOD消隐；可调、折返式限流与软启动和软关断。

*9V至14V输入、双路3A至5A内部开关、降压调节器

整个温度范围内1％精度、0.6V反馈；可调的输出电压可低至0.6V或REFIN；可调的开关频率或外同步到200kHz至1.5MHZ；可调的限流；启动时输出电压单调上升；源出或吸入电流；REFIN用于跟踪和DDR端接；外部低边肖特基或MOSFET；使能或POK用于排序与软启动。

*单芯片、10A、集成度最高、效率最高的降压型DC-DC转换器MAX8566。

具有96％效率、2．4MHz开关频率、8mΩRDs(ON)、小尺寸5mm x 5mm TQFN封装。

图4为功能引脚应用连接示意图。

图4

MAX8566特性：8mQ导通阻抗开关；±1％输出电压精度；软启动降低电源浪涌电流；全陶瓷电容设计；5mm x 5mm、32引脚下QFN封装。

应用：可在ASIC／DSP／CPU核电压与DDR端接和存储器、电信／数据通信以及POL电源方面应用。

3、排序、佘量控制和监测

*最高集成度的故障监视、排序以及余量控制IC

非易失故障寄存器保存系统故障时的12通道数据，其示意图为图5所示。

图5

典型的高集成度的故障监视、排序以及余量控制IC(如MAX16046)有八点优势：±1％精度ADC实现更优的监控功能；3V至14V的中间总线电源电压；6路GPIO，看门狗I/O、可编程故障输出与余量控制；监视0V和UV门限加上附加的提前报警；门限；比竞争产品最多小75％；提供最为直观的软件；非易失故障寄存器提供附加的诊断功能；全部12路电源的余量控制-是竞争产品的两倍！

*系统监视器IC(MAX16031)确保最高的可靠性

MAX16031非易失故障寄存器保存电压、温度以及电流测量结果至EEPROM。

其特征有4大功能.其一、更高的精度：10位ADC，1％精度的门限值与可调的输入范围提供三种分辨率。其二、更大的灵活性：八路电压输入，即宽达2．85V至14V工作范围与两路欠压(UV)门限和两路过压(0V)门限；三个温度传感器，即一个内部，两个外部与两路过热门限分别用于各个传感器；电流检测放大器，即高达0．2％精度的电流监视与两路过流门限。

其三、出众的诊断功能：非易失故障寄存器，即保存来自ADC的重要故障数据与保存失效通道的故障标志；过热／过流指示器，即当模拟信号超出范围时，可配置的故障输出将告警系统控制器；故障比较器，即专用的RESET与两路附加故障输出。

其四、改善的可测试性：I2C／JTA6串行接口，即直接从内部存储器装载配置与带有告警引脚，SMBus兼容。

MAXl6031／MAXl6032的优点：更高分辨率的ADC实现更高的精度；非易失故障寄存器有助于调试和失效分析；EEPROM可配置门限实现最大的设计灵活性；附加的温度传感器保护重要系统元件；电流监视保护系统免受电流尖峰损坏；宽工作范围允许系统工作在中间总线电压；当模拟信号超出范围时，三路可配置的故障输出将告警系统控制器。

4、用于PSE和PD的高集成度、端到端PoE方案

满足IEEE 802．3af规范，适合于大功率(PoE十)应用

其供电设备(PSE)特征：有大功率(MAX5952四路PSE控制器)，即大于15W IEEE 802．3af限制和每端口可提供最高45W功率；有优异的设计灵活性(MAX5945／52四路PSE控制器)，即手动、半自动和自动模式，简化了系统调试和现场诊断；具有单端口／多端口PSE参考设计，即15W至70W单端口或多端口与中跨和终端应用。

其用电设备(PD) 特征：有优异的设计灵活性(MAX5941／42 1EEE 802。3af兼容PD接口，内置PWM控制器)，即可编程浪涌电流控制与单芯片方案替代两片IC；支持传统PSE(MAX5940 1EEE 802．3af兼容PD接口控制器)，即可调UVLO允许与传统PSE系统配合工作30W隔离/非隔离参考设计和旁路内部PD MOSFET，适合于PoE+应用。