隨著越來越多的設(shè)計超越了更簡單的微控制器的功能，今天我將向我們介紹為片上系統(tǒng) (SoC) 供電的基本注意事項。我們需要做的第一件事是調(diào)出所選 SoC 的數(shù)據(jù)表或技術(shù)參考手冊。

為 SoC 供電的 PMIC 示例

這些文檔中有五個條件可以幫助我們定義特定處理器或 SoC 的電源方案：

1. 絕對 最大額定值。 這些額定值定義了如果超出會損壞設(shè)備的條件。如果我們擔(dān)心損壞我們的新處理器，我們肯定需要知道該設(shè)備可以承受什么

2. 典型的電源域。 SoC 集成了通常在不同電壓水平下運行的功能，需要單獨的電源。例如，ARM 設(shè)備通常使用獨立于 SoC 域的 ARM 內(nèi)核的專用電源，SoC 域包含集成到設(shè)備中的其余功能。其他常見域包括用于邏輯和通信外設(shè)的輸入/輸出 (I/O) 域，以及取決于所選存儲器類型的存儲器域。我們會在數(shù)據(jù)表中以類似于“推薦工作條件”的標(biāo)題找到特定電壓，通常包含最小值、典型值和最大值的某種組合。

3. 電源順序要求。 我們不僅需要為所需域提供足夠的電壓，還需要確保以正確的順序啟用和禁用內(nèi)部域，以避免出現(xiàn)電流泄漏或閂鎖等非理想行為。這通常通過延遲特定域的狀態(tài)變化來實現(xiàn)，直到先決域穩(wěn)定或超過特定電壓。有時，電源排序要求會列出為域供電的順序，而其他數(shù)據(jù)表可能會詳細(xì)說明特定域之間的最大允許電壓差或所需的最小延遲時間。我們可以通過啟用具有先前電源或相應(yīng)電源正常信號的穩(wěn)壓器來創(chuàng)建延遲，并通過電阻器/電容器 RC 網(wǎng)絡(luò)和附加邏輯門實現(xiàn)特定的延遲時間?；蛘?，TPS65910 PMIC）甚至為各種設(shè)備預(yù)先配置了序列。

4. 當(dāng)前要求。 在選擇可接受的穩(wěn)壓器時，為應(yīng)用定義預(yù)期電流將大大簡化選擇過程。如果可用，絕對最大電源電流將詳細(xì)說明穩(wěn)壓器應(yīng)支持的最苛刻條件。如果這些電流在數(shù)據(jù)表中沒有明確定義，或者提供的值對于我們的應(yīng)用來說似乎過高，我們可以在線查找包含各種工作條件下的功耗測量值的附加文檔，這可以幫助我們設(shè)定更現(xiàn)實的期望對于典型值。通常，我們可以將具有等效電壓的域組合在一起，只要它們不違反排序要求。這種組合或分離域的靈活性使我們能夠在可用穩(wěn)壓器之間重新分配負(fù)載電流。

5. 附加功能。 動態(tài)電壓調(diào)節(jié) (DVS) 和不同的操作模式等特性擴展了 SoC 功能，并可以在適當(dāng)?shù)臅r候降低功耗。對于更簡單的設(shè)計，我們可能不需要這些功能，這些設(shè)計可以與永久配置為一個電壓值的分立穩(wěn)壓器一起工作。然而，其他設(shè)計可能更注重消耗，并且將受益于支持不同操作模式（如睡眠狀態(tài)或高性能條件）的靈活電源方案。PMIC 通常將多個穩(wěn)壓器集成到單個封裝中，我們可以對其進行動態(tài)控制，從而使其能夠靈活地用于需要在緊湊空間中分離電壓域的平臺。PMIC 增加的多功能性通常比分立器件的成本更高，但TPS65023等適應(yīng)性器件 即使是注重成本的設(shè)計也能負(fù)擔(dān)得起，與更簡單的電源架構(gòu)相比，它擴展了 SoC 的功能。

TPS65023x設(shè)備是一種集成電源管理IC，用于由一個鋰離子或鋰聚合物電池供電的應(yīng)用，需要多個電源導(dǎo)軌。TPS65023x提供三種高效降壓轉(zhuǎn)換器，旨在為基于處理器的系統(tǒng)提供核心電壓、外圍設(shè)備、I/O和內(nèi)存導(dǎo)軌。核心轉(zhuǎn)換器允許通過串行接口動態(tài)改變電壓，使系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)節(jié)能。所有三個降壓轉(zhuǎn)換器都在輕負(fù)載時進入低功率模式，以在盡可能寬的負(fù)載電流范圍內(nèi)實現(xiàn)最大效率。
TPS65023x還集成了兩個通用200 mA LDO電壓調(diào)節(jié)器，通過外部輸入引腳啟用。每個LDO在1.5 V到6.5 V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，因此允許它們由一個降壓轉(zhuǎn)換器供電或直接由蓄電池供電。LDO的默認(rèn)輸出電壓可以使用DEFLDO1和DEFLDO2引腳以數(shù)字方式設(shè)置為4種不同的電壓組合。串行接口可用于動態(tài)電壓縮放、屏蔽中斷，或用于禁用、啟用和設(shè)置LDO輸出電壓。該接口與fast和標(biāo)準(zhǔn)模式I2C規(guī)范兼容，允許以高達(dá)400 kHz的頻率傳輸。TPS65023x采用40引腳WQFN封裝，可在-40°C至85°C的自由空氣溫度下工作。

當(dāng)然，我們可能需要更多詳細(xì)信息，具體取決于處理器，但這些通用指南可以幫助我們快速了解新平臺的基本電源要求。唯一電壓域的數(shù)量將與我們需要的穩(wěn)壓器數(shù)量相關(guān)，并且將分組模塊的各個電流限制相加將定義共享電源所需的功率能力。

一旦我們選擇了一些可能性，我們可以重新訪問特定參數(shù)，例如公差和瞬態(tài)條件，以幫助縮小組件選擇范圍。此外，在數(shù)據(jù)表或技術(shù)參考文檔中搜索“必須”和“要求”等關(guān)鍵字有助于突出其他不顯眼的必需品。