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14 10月, 2015

什麼是PMU(PMIC)

PMU(power management unit)就是電源管理單元,一種高集成的、針對便攜式應用的電源管理方案,即將傳統分立的若幹類電源管理芯片,如低壓差線性穩壓器(LDO)、直流直流轉換器(DC/DC),但現在它們都被集成到手機的電源管理單元(PMU)中,這樣可實現更高的電源轉換效率和更低功耗,及更少的組件數以適應縮小的板級空間,成本更低。

PMU作為消費電子(手機、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的電源管理集成單元,能提供主芯片所需要的、所有的、多檔次而各不相同電壓的電源,同電壓的能源供給不同的手機工作單元,像處理器、射頻器件、相機模塊等,使這些單元能夠正常工作。按主芯片需要而集成了電源管理,充電控製,開關機控製電路。包括自適應的USB-Compatible的PWM充電器,多路直流直流轉換器 (BuckDC-DCconverter),多路線性穩壓器(LDO),Charge Pump,RTC電路,馬達驅動電路,LCD背光燈驅動電路,鍵盤背光燈驅動電路,鍵盤控製器,電壓/電流/溫度等多路12-BitADC,以及多路可配置的GPIO。此外還整合了過/欠壓(OVP/UVP)、過溫(OTP)、過流(OCP)等保護電路。高級的PMU可以在USB以及外部交流適配器、鋰電池和應用係統負載之間安全透明的分配電能。動態電源路徑管理 (DPPM) 在係統和電池充電之間共享交流適配器電流,並在係統負載上升時自動減少充電電流。調整充電電流和係統電流分配關係,最大程度保證係統的正常工作,當通過 USB 端口充電時,如果輸入電壓降至防止 USB 端口崩潰的閾值以下,則基於輸入電壓的動態電源管理 (IDPM) 便減少輸入電流。當適配器無法提供峰值係統電流時,電源路徑架構還允許電池補償這類係統電流要求。

LDO是利用較低的工作壓差,通過負反饋調整輸出電壓使之保持不變的穩壓器件。壓差小的話用LDO,帶可關斷功能便於電源管理。壓差大的還是用DC-DC效率高。

按照係統需要能提供多種電壓的電源,這些電壓是電壓調整所需的,另外這些電源還可以與功能同步開、關這些供電電壓,以支持電壓域切換。

PMU一般是和主芯片綁定定製的。因為它要配合CPU的上電時序。某些電壓的上電順序和之間的時間間隔有先後關係和時間要求。這個是掩模好的。PMU其實是帶有掩模程序的專用電源控製器。要32.768KHZ的晶體和19.2M的晶體.待機狀態是 32.768KHZ的晶體工作,正常工作是19.2M的主晶體工作。

靠上電池後PMIC進入待機狀態,PMU由32.768KHZ的晶體提供時鍾,按POWER按鍵觸發開機後,安裝定製的開機順序將對應的LDO,DC- DC打開,19.2M的主時鍾工作,CPU電源正常後,輸出設置給CPU,輸出複位信號給CPU,釋放複位信號,CPU開始啟動。CPU輸出 PS_HOLD信號將PMIC的狀態處於工作狀態。(關機的時候CPU將PS_HOLD拉低電,PMIC關閉進入關機狀態)

CPU工作正常後,可以通過I2C接口對PMIC的各個模塊進行控製。比如係統變頻的時候,不同的工作頻率要調整core電壓到對應的電壓。RTC時間的設置和ALARM的時鍾。同時PMIC可以將異常事件產生中斷信號給CPU,CPU再進行中斷處理。

PMIC的電源越多,對係統的模塊供電就越細,各個模塊的電源受牽連就小,所以就越省電。

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