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BYLink新概念电源管理,让ECU电源设计化繁为简

关键词:电源管理 ECU电源设计 车联网技术

时间:2022-08-03 09:51:57      来源:NXP

无人驾驶系统的发展,车联网技术和电气化的发展推动了高性能计算、深亚微米车规MCU需求的不断增长。这些系统的功耗需求呈爆炸式增长,与计算性能需求密切相关。

您是否在设计带有复杂SoC和多种外设的系统时遇到困难?恩智浦推出BYLink电源管理解决方案,这是一种新概念电源,能够在电源管理和安全理念方面简化多个PMIC的集成。

无人驾驶系统的发展,车联网技术和电气化的发展推动了高性能计算、深亚微米车规MCU需求的不断增长。这些系统的功耗需求呈爆炸式增长,与计算性能需求密切相关。

因此,有必要建立分布式电源架构,避免由于电源管理IC (PMIC) 的功率密度过高而在电路板上产生热点,对元件可靠性造成潜在影响。

如果整块电路板 (包括外设) 所需的供电电源轨数量较多,会给硬件工程师带来额外限制。上电和掉电时序、故障管理和系统工作模式转换 (例如从正常模式转换为低功耗模式) 增加了设计的复杂度。除上述挑战之外,还必须满足系统功能安全要求,确保系统故障行为不会上升为危险事件。

考虑到这些限制,为了帮助客户解决复杂系统中的技术难题,开发一款新概念电源可谓是迫在眉睫。

什么是BYLink?

BYLink以简单有效的方式提供可配置的功能安全和电源解决方案,能够实现客户平台集成。

这一新电源概念简化了电路板设计,提供了电源管理构建模块和设计灵活性。BYLink电源管理解决方案集创新性和多功能性于一身,可提升客户的设计体验,同时将电源管理提升至新的集成水平。

BYLink可以智能地、安全地、可靠地将一个使用多个分立元件和控制器的复杂电源子系统,简化为一个可被SOC视为单个PMIC的集成智能解决方案。

BYLink通用概念

在汽车系统中,来自于电池的12V和24V电源需要被转化成多路电源轨,以满足系统电源需求。恩智浦推出了一整套带有嵌入式系统功能的安全PMIC产品组合。

产品主要可分为两类:高压PMIC (HV PMIC) 和低压PMIC (LV PMIC)。

• HV PMIC是直接与12V或24V电池连接的PMIC。为简化示意图,我们将其标为蓝色。
• LV PMIC则是输入电压不超过5.5V的PMIC。为简化示意图,我们将其标为黄色。

在像BYLink这样的电源架构中,HV PMIC和LV PMIC将互相连接,为系统提供所需数量的电源轨,还可以通过添加低压PMIC来扩展电源轨数量。

简单、兼容的产品组合

HV PMIC和LV PMIC使用相同的IP,因此这两个不同的PMIC系列能够保持一致,更容易理解和使用。

此外,还使用了近似的状态机和寄存器架构来提升一致性,提高软件在产品系列中不同器件间的兼容。

PMIC简单易懂,方便上手/重复使用,还可以举一反三,触类旁通。图1对这一概念进行了说明。


图1:高压和低压PMIC互连的概念

在图1中,与电池连接的HV PMIC用高压buck提供3.3V或5V,并为LV PMIC供电。如图所示,可扩展LV PMIC的数量,从而为SoC和外设提供多个电源轨。

在HV PMIC中,系统还可以使用其集成的多个稳压器 (Buck 和LDO)。连接至HV Buck的LV PMIC数量限制主要取决于HV buck VPRE的电流能力,在我们的产品组合中它可以高达15A。

此类架构的另一优势在于可在不同LV PMIC中分散功耗。在单个器件上集中部署大量电源轨可能会在电路板上产生热点,导致器件接近甚至超过热关断温度。

阅读完整版白皮书

本文节选自恩智浦的《BYLink电源管理理念》白皮书。想要深入了解BYLink作为一种新概念系统电源平台,如何帮助开发者有效应对功耗、上电和掉电时序、安全架构和故障管理等方面的挑战,化解汽车复杂性增加带来的电源系统设计难题,欢迎下载阅读完整版白皮书。

在本白皮书接下来的章节中,将深入探讨以下话题:

·无需任何外部有源元件实现复杂的上电/掉电时序
·安全性、灵活性和可扩展的安全性理念
·BYLink概念专为简化电源管理集成而生

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