當今的消費電子領域充斥著微型、電池供電的可穿戴設備、可聽設備和其他“設備”。借助處理器、揚聲器、麥克風、多個傳感器和無線電，這些設備與相反的趨勢作斗爭：在更低的電壓和電流下有更多的電源軌，但保持寶貴的電池壽命對于良好的用戶體驗也是必不可少的。例如，可穿戴設備可能具有這些電壓軌：RF 為 20mA 時為 3V，數字功能為 20mA 時為 1.8V，電機驅動為 75mA 時為 3.2V。智能手機的電壓軌范圍從 20mA 時的 1.1V 到 300mA 時的 1.8V。鑒于這些電池供電產品所需的微小外形尺寸，獨立的負載點電源軌在這些設計中是不可行的。

輸入 SIMO 電源。

對于當今的電池供電設備，單電感器、多輸出 （SIMO） 電源轉換器架構是應對設計挑戰的理想選擇。在 SIMO 架構中，單個電感器支持多個輸出，從而減少了所需電感器的數量，從而減小了解決方案尺寸，同時保持了開關轉換器的效率。在采用 SIMO 架構設計的轉換器中，專有控制器可確保及時服務所有輸出。即使有多個輸出尋求存儲在電感器中的能量，情況也是如此。當沒有任何監管機構需要服務時，狀態機處于低功耗休眠狀態。一旦控制器確定穩壓器需要維修，它就會對電感器充電，直到達到峰值電流限制。然后，電感能量釋放到輸出端，直到電流達到零。如果多個輸出通道需要同時服務，控制器確保沒有輸出使用所有的開關周期。

基于 SIMO 架構并具有低靜態電流的轉換器特別適用于預期具有較長電池壽命的微型設備。在電源中，靜態電流通常是系統待機功耗的最大貢獻者。通過降低靜態電流，您可以更好地創建具有高效電源和長電池壽命的設計。相比之下，傳統的開關穩壓器拓撲結構使得每個開關穩壓器的每個輸出都需要一個單獨的電感器。這很好，但電感器相對較大且成本較高，因此它們不利于成本和空間受限的設備，例如可聽設備和可穿戴設備。您可以為這些設計選擇線性穩壓器——它們速度快、結構緊湊、噪聲低，但它們也有損耗，這會影響電池壽命。另一種選擇是將多個低壓差穩壓器 （LDO） 與 DC-DC 轉換器混合使用，但與單獨使用 LDO 相比，這種方法會產生更大的設計。SIMO 架構克服了這些折衷。

除了節省空間和成本以及提供高效率之外，與使用單獨的 DC-DC 轉換器相比，SIMO 架構還具有其他各種優勢：

單個電感器可更好地利用 Z 高度（系統允許時）

由于時分復用，SIMO 電感器所需的總電感飽和電流 （ISAT） 低于單獨轉換器所需的電流（當一個系統關閉而另一個系統開啟時，它們可以共享所需的 ISAT）

由于電流使用峰值經常出現在不同的時間，這也可以降低總電感器 ISAT 要求

具有低靜態電流的微型 SIMO 轉換器

Maxim 推出了市場上第一款獨立的 SIMO 升降壓轉換器，該轉換器具有最低的靜態電流和最小的解決方案尺寸，適用于小型、功能豐富、電池供電的電子設備。MAX17270 nanoPower buck-boost轉換器取代了電源軌集群，同時延長了電池壽命，一個SIMO通道的靜態電流僅為850nA，三個SIMO通道的靜態電流為1.3μA。它通過一個 2.2μH 的小型電感器以高達 85% 的效率調節三個輸出。關斷電流為 300nA，工作電流為 1.3μA。考慮到低功耗，使用該轉換器開發的設計可以防止過熱和需要過多的充電周期。與上一代僅 SIMO 解決方案相比，MAX17270 小 50%。因此，在更小的電路板空間中，

MAX17270的典型工作電路。

SIMO 配置可以利用整個電池電壓范圍，因為它可以產生高于、低于或等于輸入電壓的輸出電壓。為了優化效率、輸出紋波、電磁干擾 （EMI）、PCB 設計和負載能力之間的平衡，每個輸出的峰值電感電流是可編程的。MAX17270 提供高效的電源管理選項，非常適合各種流線型設計。它是 Maxim 的SIMO 電源解決方案組合的一部分。降壓-升壓轉換器也是我們納米功率器件產品組合的一部分。我們的nanoPower 設備需要小于 1μA 的靜態電流，非常適合緊湊型連接電子產品。因此，當您準備著手下一個可聽、可穿戴或類似設計時，請記住 SIMO 架構與 nanoPower 技術相結合可為您的應用帶來的優勢。

審核編輯：郭婷