電子發燒友網報道(文/梁浩斌)PMIC即電源管理芯片,顧名思義是用于管理電子設備中電源分配,包括電壓調節和電力分配等,是電子設備的“電力調度中心”。
PMIC的主要特點是集成度,一般會將DC-DC、LDO、負載開關、保護和監測電路等集成到一顆芯片上,替代原本需要的多顆分立器件,以節省PCB空間。同時PMIC還能通過智能調節,降低設備的能耗,減少能量浪費。
PMIC應用非常廣泛,從低功耗的可穿戴設備,到功率500W以上的AI加速卡,再到數百kW級別的電機逆變器中,都會用到PMIC。
電動汽車核心的驅動電機,是由牽引逆變器所進行驅動的。而在牽引逆變器中,MCU可以看作是系統的大腦。
MCU在逆變器中負責執行駕駛員的操作指令,通過電流傳感器等信號確定電機工作狀態,使用FOC算法向柵極驅動器發送控制脈沖PWM,而MCU則繼續根據傳感器數據確定電機位置和轉速,以實現精準控制。
與此同時,牽引逆變器中,除了MCU以外,還需要外圍的高低邊驅動、電流傳感器等芯片。MCU和這些外圍器件需要PMIC對他們的供電進行分配,以及提供穩定的低壓供電,比如主驅逆變器的MCU、驅動芯片等模塊需按特定順序啟動或關閉,PMIC通過內置時序控制器,確保各模塊供電順序符合設計要求,防止電流沖擊或邏輯錯誤。
隨著電動汽車對電機總成的體積要求越來越高,逆變器部分的功率密度也需要不斷提高,包括使用SiC等第三代半導體功率模塊,以提高功率密度。另一方面,PMIC通過集成多路電源輸出,如降壓、升壓、LDO等,以及集成保護電路和通信接口,減少外圍元件數量,降低PCB面積和系統復雜度,適用于高密度布局的主驅逆變器,幫助提高逆變器的功率密度。
同時PMIC還對MCU、系統工作狀況等進行監測,作為最后一道安全屏障。由于牽引電機涉及到車輛行駛安全,所以與之匹配的牽引逆變器,往往需要滿足ASIL D的功能安全等級。除了MCU本身滿足ASIL D功能安全等級之外,PMIC也內置一些故障診斷機制,通過實時監測電壓、電流及溫度,觸發關斷或降額操作,保證系統安全,進一步提高安全標準。
比如最近英飛凌推出的集成式多軌電源解決方案OPTIREG PMIC TLF35585,內部集成了DC-DC和LDO,以及前置和后置穩壓器架構,能夠為AURIX系列以及其他MCU提供可靠供電,并實現監控和控制功能,滿足ASIL D功能安全與175°C的結溫范圍。
不過在汽車應用上,一些廠商會在PMIC的基礎上,推出SBC(System Basis Chip系統基礎芯片),兩者功能上有充電,但也有一些區別。從大的概念和產品定位看,PMIC主要專注于電源管理,為處理器和傳感器等提供供電和時序管理等。SBC則是集成了更多的系統級功能,比如通信接口、系統監控、診斷保護等,可以理解成SBC是PMIC+通信接口+診斷+安全模塊,專門面向汽車電子。
隨著牽引逆變器的高功率密度需求,PMIC的集成度需求也更高,所以會逐漸往SBC的概念演進。
-
逆變器
+關注
關注
291文章
4828瀏覽量
209351 -
PMIC
+關注
關注
15文章
379瀏覽量
110469 -
SBC
+關注
關注
0文章
81瀏覽量
19393
發布評論請先 登錄
相關推薦
牽引逆變器需求開始回暖,性能持續提升推動電氣化進程
恩智浦攜手Wolfspeed打造的800V牽引逆變器參考設計

恩智浦高壓柵極驅動器助力電動汽車牽引逆變器應用
使用ADS795x-Q1對HEV和EV牽引逆變器系統進行溫度監控

用于800V牽引逆變器的SiC MOSFET高密度輔助電源

使用隔離式 IGBT 和 SiC 柵極驅動器的 HEV/EV 牽引逆變器設計指南

在汽車SiC牽引逆變器中使用Sitara MCU AM263x

恩智浦GD3162助力優化牽引逆變器的SiC模塊性能
PMP23061.1-適用于牽引逆變器應用的預調節隔離式驅動器輔助電源PCB layout 設計

PMP22835.1-適用于牽引逆變器應用的隔離式IGBT 和 SiC 驅動器輔助電源 PCB layout 設計

評論