必易微提供一站式芯片解決方案

針對各類安防監(jiān)控場景所需要的不同電源解決方案需求，必易微可為客戶提供一站式芯片解決方案，幫助客戶打造完整、可靠的安防監(jiān)控電源管理系統(tǒng)。

安防監(jiān)控

安防監(jiān)控是指通過安裝攝像頭、傳感器、門禁系統(tǒng)等設備，對特定區(qū)域、場所、事件進行監(jiān)控、監(jiān)測和記錄的行為。隨著對智能化、高效化安全監(jiān)控需求的增加，安防監(jiān)控技術也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

安防監(jiān)控根據(jù)應用場景分為：NVR、DVR 以及 IPC 三個大類。NVR 即網(wǎng)絡視頻錄像機，是網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲轉發(fā)部分；DVR 即數(shù)字視頻錄像機，相對于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機，采用硬盤錄像；網(wǎng)絡攝像機又稱 IP CAMERA (簡稱 IPC) 由網(wǎng)絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)。

如下系統(tǒng)框圖所示，必易微在 AC-DC 轉換、DC-DC 轉換、補光燈 LED 照明、USB 限流開關、線性穩(wěn)壓器、 電池管理、電機驅動 IC 等類別提供一站式芯片解決方案。

圖 1. NVR 系統(tǒng)框圖

圖 2. IPC 系統(tǒng)框圖

DC-DC 方案

必易微針對安防監(jiān)控類市場提供多種靈活的 DC-DC 解決方案，產(chǎn)品覆蓋 5.5V 低壓、17V 和 28V 中壓以及 85V 高壓；電流從 1A 到 6A 等豐富產(chǎn)品來滿足各種客戶不同的需求。根據(jù)架構框圖，首先介紹的是通用 CV 產(chǎn)品：KP522308。

28V2A：KP522308

圖 3. KP522308 簡化應用電路

優(yōu)勢 1

高精度低溫漂基準

常溫 1% 的高精度基準，超低溫漂，從根本上保證全溫靜態(tài)工作條件下輸出電壓的穩(wěn)定。

圖 4. 基準電壓與結溫關系曲線

優(yōu)勢 2

優(yōu)秀的負載調整率

全負載范圍內實現(xiàn) 0.8%（輕載高效版本）和 0.46%（定頻版本），可以保證整個負載范圍內的高精度電壓輸出。

圖 5.負載調整率, VIN = 12V

優(yōu)勢 3

超高精度的輸入電壓調整率

IPC 供電電源線非常長，寄生電感很大，所以 DC-DC 輸入端在啟動時會產(chǎn)生比較高的 Overshoot，此時需要 DC-DC 有強壯的耐壓能力和良好的輸入電壓動態(tài)調整率。

KP522308 輸入電壓可以支持到 28V，完全勝任此工作場景。另外此芯片有著優(yōu)越的輸入電壓動態(tài)調整率，在 50V/ms 輸入動態(tài)變化時 5V 輸出只有 10mV 左右的波動。

圖 6. 2A load，12VIN——>15VIN，SR = 50V/ms

圖 7. 2A load，15VIN——>12VIN，SR = 50V/ms

表 1. DC-DC 30V 系列選型表

KP512318

攝像頭補光燈主要作用是在缺乏光線條件情況下拍攝時提供輔助光線，大多是 LED 補光燈，輸入電壓 12V，輸出燈珠配置三顆，電壓約 9V 左右。

KP512318 是一顆 4V-24V 輸入，開關頻率為 1MHz 的降壓 LED 驅動。集成完備的保護功能，如 LED 開路，LED 短路到地，LED 兩端短路，電流取樣電阻開短路保護，輸入過壓保護，溫度保護等。

圖 8. KP512318 簡化應用電路

優(yōu)勢 1

兼容當前 PWM 調光方式，

更好的調光效果

KP512318 支持 10Hz-200kHz PWM 調光，可以實現(xiàn) 1％-100％ 范圍調光，輸出為模擬調光，PWM 轉模擬輸出線性度非常好，這種方式?jīng)]有頻閃。

圖 9. PWM 轉模擬

調光電路

圖 10. PWM 轉模擬

輸出線性度

優(yōu)勢 2

高轉換效率

內部集成 115mΩ 主開關管和 60mΩ 同步整流管，可以支持 2A 持續(xù)輸出電流。100mV 超低且精確的 FB 電壓，整體轉換效率非常高，3 顆燈 1A 的效率為 91.2%，即使 90mA 的負載電流對應的效率也高達 89%。

圖 11. KP512318 效率曲線

優(yōu)勢 3

低輸出電流紋波

KP512318 紋波在各個輸出規(guī)格下表現(xiàn)優(yōu)異，測試條件為：輸入電壓 12V，輸出負載為兩顆 LED 燈珠，輸出電容容值 10μF，此時輸出電流紋波表現(xiàn)如下：

圖 12.Io=0.2A 時

輸出電流紋波

圖 13.Io=1.5A 時

輸出電流紋波

優(yōu)勢 4

高精度及完備的保護

3% 精度的恒流控制，齊全的保護特性，助力進一步提高系統(tǒng)的可靠性。即使 1-2 顆的 LED 發(fā)生短路也可以保證電路正?？煽抗ぷ?。

KP51110X 系列

KP51110X 是一款支持 2.5V 到 5.5V 輸入電壓范圍，1A 持續(xù)電流輸出的同步降壓 LED 驅動。0.1V 的基準，高轉換效率，支持 PWM 調光功能，適用于驅動一顆 LED 燈的設計，可以用作安防攝像頭，掃地機器人補光燈。

表 2.LED 驅動方案選型表

17V2A&3A，1.2MHz：

KP52221X 和 KP52321X 系列

高頻 DC-DC 是提高功率密度，降低方案尺寸的重要方法之一，如 1.2MHz 的高頻 IC 性能與 600kHz 的 IC 相比較而言，除了效率會略差些，其他性能表現(xiàn)更佳：Bom 成本更低，輸出紋波、動態(tài)紋波會更好，體積會更小。

現(xiàn)在的 SOC 供電電壓越來越低，導致高頻轉換時最小的導通時間很小。以 0.9V 輸出 12V 輸入為例，1.2MHz 工作頻率導通時間為 62.5ns，對 DC-DC min on time 指標提出更大的挑戰(zhàn)。KP52X21X 高頻系列 min on time 指標非常優(yōu)秀，完全勝任高頻應用的設計需求。

表 3.1.2MHz&600kHz 特點比較

表 4.DC-DC 17V 系列選型表

5V1A&2A：KP52110X、

KP52111X 系列

DC-DC 5V 產(chǎn)品選型表如下所示：

表 5.DC-DC 5V 系列選型表

KP5711XX

KP5711XX 是一顆單通道，電流支持 3A/2A/1.5A/1A/0.6A 可調限流高精度限流保護開關。工作電壓支持 2.5V 到 5.5V，可以覆蓋 3.3V 和 5V 電源軌應用。可調版本提供 10% 的精準電流精度，60mΩ 內阻，較低的壓降及溫升。提供豐富的性能選項，如不同限流等級，不同 EN 控制電平，集成放電功能，F(xiàn)ault 功能，不同封裝選項等。

表 6.USB 限流開關選型表

KP52190X

KP52190X 是一款支持 7V 到 85V 輸入范圍，最大持續(xù)電流 1A 的高效同步降壓轉換器，該系列產(chǎn)品內部采用了 COT 控制架構，有超快的動態(tài)響應。支持最小 50ns 的導通時間和關斷時間，工作頻率可調，最高到 1.2MHz。1% 高精度基準，超低靜態(tài)電流，齊全的保護功能，提供 PFM 和 FPWM 兩種方案選擇，為工業(yè)應用提供高集成度和高可靠性的解決方案。

表 7.DC-DC 40V-100V 方案選型表

AC-DC 方案

PFC 方案

方案 1

KP2806

KP2806 是一款高性能、準諧振式 (QR) 升壓型 (Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器，可自適應地工作在臨界導通模式 (CRM) 和斷續(xù)導通模式 (DCM)。芯片采用 SOT23-6 封裝，通過多功能管腳復用，真正做到了小而精的特點，占用更小的 PCB 空間，方便客戶實現(xiàn)更小的體積和更低的設計成本。

方案 2

KP2801

KP2801 是一款高性能、準諧振式 (QR) 升壓型 (Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器。芯片可自適應地工作在臨界導通模式 (CRM) 和斷續(xù)導通模式 (DCM)。滿載時芯片工作在 CRM;負載降低時芯片工作在 DCM，工作頻率降低以提高系統(tǒng)效率。

芯片通過優(yōu)化 CRM/DCM 控制算法和輸入線電壓前饋補償，能輕松實現(xiàn)高功率因數(shù) (PF) 和低輸入諧波 (THD) 的性能，即使芯片工作在 DCM。此外，芯片通過打嗝 (Burst) 模式進一步提高輕載效率，并極大地降低系統(tǒng)待機損耗。

方案 3

KP2822

KP2822 是一款雙相交錯并聯(lián) (Interleaved)、臨界導通模式升壓型 (CRM Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器。雙相交錯并聯(lián)的結構，使得每一相的電流應力減小，熱應力得以分散，電感體積減小，從而便于系統(tǒng)設計。

芯片內部集成雙相交錯時鐘控制邏輯，在所有工況都能夠可靠地實現(xiàn)兩路相位相差 180° 的工作方式，輸入輸出電流紋波顯著減小，紋波頻率加倍，有效減小 EMI 濾波器的尺寸，提高系統(tǒng)可靠性并降低輸出電容容量需求。

表 8. AC-DC PFC 方案選型表

反激方案 KP2182X

KP2182X 系列產(chǎn)品是必易微針對充電器，適配器應用設計的一款高性能 PSR 功率開關，其內封高壓功率 MOSFET，采用 SOP-7，SOP-8，DIP-8，ASOP-6 封裝，適用于 12W~24W 的適配器應用。與傳統(tǒng) PSR 產(chǎn)品相比，KP2182X 真正實現(xiàn)了全 QR 工作，效率和溫升更優(yōu)，并優(yōu)化了 EMI 和紋波表現(xiàn)，同時集成了上鉗頻保護和各 Pin 腳的單點失效保護。

優(yōu)勢 1

全系列效率優(yōu)異

在同樣輸入和輸出條件下，KP2182X 與友商的平均效率對比如下所示：

圖 14. KP2182X 與友商平均效率對比圖

優(yōu)勢 2

專利的紋波輸出抑制技術

KP2182X 采用了專利的輸出紋波抑制技術，緩解了 QR 工作模式輸出紋波差的痛點。輸出紋波的總體性能也已經(jīng)優(yōu)于友商。

圖 15. 紋波最大值比友商低約 20mV

優(yōu)勢 3

完備的單點失效保護

單點失效保護完備可靠，具體保護如下所示：

表 9. KP2182X 系列選型表

KP2201

KP2201 是一款高頻反激芯片，芯片集成了高壓啟動，輸入掉電檢測以及 X 電容放電功能，可以滿足快速啟動和超低待機的要求 (典型值<30mW@230Vac)。中載谷底導通模式，重載進入 CCM 模式等優(yōu)化系統(tǒng)效率，專利輕載模式實現(xiàn)超低待機: <30mW。KP2201 的 VDD 可以工作在 8-70V 范國內，超寬的輸出電壓要求芯片適應超寬的供電范圍。

表 10. KP2201 選型表

線性穩(wěn)壓器方案

方案 1

KP7112XX

KP7112XX 系列是一款超小型、超低靜態(tài)電流低壓降線性穩(wěn)壓器 (LDO)，靜態(tài)工作電流僅為 300nA，可提供 300mA 的電流以及出色的瞬態(tài)性能專為將超低靜態(tài)電流作為關鍵參數(shù)的應用而設計。此器件即使在壓降模式下也能保持低 IQ 消耗，從而進一步延長電池壽命。

電池管理方案

方案 1

KP70311X

KP70311X 是一款內部集成開關管的過壓過流保護芯片，可以有效避免輸入電壓和輸入電流由于異常升高造成的后級芯片損壞。當芯片檢測到輸入端 IN 上的電壓和電流大于保護閥值時，將快速關閉內部開關管，保護輸出端 OUT 上的負載。芯片擁有特色的短路保護功能，能夠檢測輸出端發(fā)生的異常短路情況。芯片支持過壓閥值可調、過流閥值可調功能，充分滿足客戶各種應用場景下的定制化需求。

方案 2

KP65320X

KP65320X 是一款高度集成的獨立型開關降壓模式電池充電器，適用于 1 節(jié)、2 節(jié)以及 3 節(jié)鉀離子和鉀聚合物電池。KP65320X 支持 4.1V 至 17V 輸入電壓和 3A 快速充電電流。該器件的片內電流采樣技術可實現(xiàn)高充電效率和低 Bom 成本。KP65320X 采用 QFN3×3-16 封裝，適用于 2 層布局和空間有限的應用。

樣品及資料獲取

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