SGM38045無電感電源管理芯片設(shè)計(jì)方案

SGM38045 是圣邦微電子重點(diǎn)推出的一顆專門為智能手環(huán)、智能手表等小尺寸 AMOLED 顯示屏提供 AVDD、ELVDD、ELVSS 的無電感電源管理芯片。

SGM38045 獨(dú)特的無電感架構(gòu)，保證高效率的同時(shí)，省掉傳統(tǒng) DC/DC 架構(gòu)所需的功率電感，消除終端客戶整機(jī)厚度受電感高度制約的問題，節(jié)省電感的成本。此外，當(dāng)用在顯示屏模組柔性電路板 (FPC) 上時(shí)，其支持通孔設(shè)計(jì)的引腳布局方式，大幅度降低了 FPC 的成本。

SGM38045 無電感設(shè)計(jì)

圖 1 SGM38045 典型應(yīng)用電路

傳統(tǒng)升壓或升降壓架構(gòu) AMOLED 電源采用 1μH 至 4.7μH 的功率電感，其厚度往往達(dá)到 0.8mm，低于 0.6mm 的電感極少且成本較高。SGM38045 的主電源采用具有旁路功能的 ×1.5 電荷泵架構(gòu)，無需功率電感，這對(duì)于深受電感高度限制的整機(jī)厚度來說大有裨益;尤其當(dāng)電源芯片放在屏模組 FPC 上時(shí)，模組的避空設(shè)計(jì)會(huì)更加方便。

SGM38045 支持雙層通孔 FPC 設(shè)計(jì)

SGM38045 特別適合應(yīng)用在 AMOLED 屏模組 FPC 上。其獨(dú)特的 WLCSP-1.2×2.4-17B 封裝引腳布局方案，允許客戶使用通孔 FPC 進(jìn)行設(shè)計(jì)，這避免了常規(guī)引腳布局時(shí)為防止焊盤過孔漏錫問題而采用盲埋孔工藝的需求。這也意味著 SGM38045 可以支持采用通孔的雙層 FPC，從而大幅降低了 FPC 成本。如下為 SGM38045 支持通孔設(shè)計(jì)的引腳布局示意圖：

圖 2 SGM38045 引腳布局及通孔設(shè)計(jì)示意圖

圖 3 SGM38045 雙層通孔 PCB 布局實(shí)例

SGM38045 內(nèi)部框圖

圖 4 SGM38045 內(nèi)部框圖

SGM38045 基本工作原理

SGM38045 是一顆采用 ×1/×1.5 自適應(yīng)模式電荷泵結(jié)構(gòu)的無電感小尺寸 AMOLED 電源。以 3.3V 輸出為例，當(dāng)電源電壓 VIN 高于 3.7V 時(shí)，主電荷泵工作在 1 倍壓輸出的 Bypass 直通模式，主輸出電壓 VVOP ≈ VIN;當(dāng)電源電壓 VIN 低于 3.7V 時(shí)，主電荷泵工作在 1.5 倍壓輸出的模式。此后經(jīng) AVDD、OVDD 兩個(gè) LDO 分別產(chǎn)生 AVDD、OVDD 兩個(gè)正壓輸出;經(jīng)負(fù)壓電荷泵 (×(-1) Negative Charge Pump)，和 LDO OVSS 產(chǎn)生負(fù)壓 OVSS。

SGM38045 主要特性

2.7V 至 4.8V 輸入電壓范圍;

3.3V AVDD 輸出電壓;

2.8V 至 3.5V OVDD 輸出電壓范圍(默認(rèn)輸出：3.3V ±0.9%，0.1V 步進(jìn));

-2.8V 至 -3.5V OVSS 輸出電壓范圍(默認(rèn)輸出：-3.3V ±0.9%，0.1V 步進(jìn));

高達(dá) 70mA OVDD&OVSS 輸出電流能力;

OVDD-OVSS 效率高達(dá) 89.2%;

無電感自有專利電路結(jié)構(gòu);

支持 PCB 通孔設(shè)計(jì);

優(yōu)秀的線性和負(fù)載調(diào)整率;

低紋波和優(yōu)秀的瞬態(tài)響應(yīng);

真輸出負(fù)載與輸入分離;

欠壓鎖定、過流保護(hù)、短路保護(hù)和過溫保護(hù)功能;

輕載效率下節(jié)能 (Power-Save) 模式;

低于 1μA 關(guān)斷電流;

符合環(huán)保理念的 WLCSP-1.2×2.4-17B 綠色封裝。

SGM38045 綜合效率曲線

圖 5 SGM38045 VIN = 3.7V 時(shí)效率曲線

圖 6 SGM38045不同輸入電壓和 OVDD-OVSS 電流時(shí)的效率曲線

相關(guān)產(chǎn)品信息

關(guān)于圣邦微電子

圣邦微電子(北京)股份有限公司(股票代碼 300661)專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷售。產(chǎn)品覆蓋信號(hào)鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，擁有 25 大類 4000 余款可供銷售型號(hào)，全部自主研發(fā)，廣泛應(yīng)用于通訊設(shè)備、消費(fèi)類電子、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器和汽車電子等領(lǐng)域。

審核編輯：湯梓紅

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