【導讀】與傳統的 DC-DC 方案相比，單電感多輸出(SIMO)電源轉換器架構在節省空間的同時(shí)仍然保持高效率，有效延長(cháng)電池壽命。通過(guò)單電感提供多路輸出，SIMO 架構與低靜態(tài)電流穩壓器 IC 有效延長(cháng)空間受限、電池供電產(chǎn)品的電池壽命。
與傳統的 DC-DC 方案相比，單電感多輸出(SIMO)電源轉換器架構在節省空間的同時(shí)仍然保持高效率，有效延長(cháng)電池壽命。通過(guò)單電感提供多路輸出，SIMO 架構與低靜態(tài)電流穩壓器 IC 有效延長(cháng)空間受限、電池供電產(chǎn)品的電池壽命。
SIMO 架構概述
在傳統的開(kāi)關(guān)穩壓器結構中，開(kāi)關(guān)穩壓器的每路輸出都需要一個(gè)獨立電感。這些電感體積大、成本高，不利于實(shí)現小尺寸封裝。為減小尺寸，有快速、緊湊和低噪聲特點(diǎn)的線(xiàn)性穩壓器成為另一選擇，但損耗較大。還有一種選擇是混合使用多路低壓差穩壓器(LDO)和 DC-DC 轉換器，但設計的體積比單獨使用 LDO 體積大。
SIMO 架構將原本需要多個(gè)分立元件的功能集成到較小封裝，為要求延長(cháng)電池壽命的小尺寸設備提供了最佳方案。SIMO 架構在減少電感數量的同時(shí)仍然保持開(kāi)關(guān)轉換器的效率，為小尺寸、超低功耗設計提供更好、更理想的結構。
圖 1. SIMO 架構方框圖。
SIMO 優(yōu)勢
電感飽和電流
電感飽和電流(ISAT)是指電感值下降到規定百分比對應的電流，取決于特定磁芯材料和結構的電感磁芯尺寸。將多個(gè)電感整合為一個(gè)電感，其優(yōu)勢在于便于滿(mǎn)足總電感尺寸的要求。SIMO 優(yōu)勢如下：
節約成本、縮小尺寸
容易獲取標準元件
分時(shí)復用：如果某個(gè)系統關(guān)閉時(shí)另一個(gè)系統開(kāi)啟，則可"共享"所要求的"share"所要求的 ISAT
平均：即使沒(méi)有獨占時(shí)隙，電流峰值往往發(fā)生在不同時(shí)間，從而有效降低 ISAT 要求
功耗
Maxim 的 SIMO 轉換器通常達到了占位面積和散熱之間的最佳平衡，其結構既擁有 DC-DC 轉換器的優(yōu)勢，又具有單個(gè) DC-DC 轉換器+多個(gè)集成 LDO 架構的外形尺寸。此外，通過(guò)減少電感，也消除了電感之間的空隙，進(jìn)一步降低總外形尺寸。
圖 2. MAX77650 PMIC 具有低發(fā)熱、小尺寸優(yōu)勢，適用于耳戴式和可穿戴等空間受限的電池供電設備。
PMIC 中的 SIMO
Maxim 的新型電源管理 IC (PMIC) MAX77650 和 MAX77651，采用微功耗 SIMO 升 / 降壓 DC-DC 轉換器設計。集成 150mA LDO 為噪聲敏感電路供電。在 MAX77650/MAX77651 中，SIMO 利用單個(gè)電感提供三路獨立的可編程電壓輸出，形成創(chuàng )新的電源管理方案。與其他分立方案相比，高度集成的 SIMO 架構有助于大大降低總方案尺寸。
SIMO 計算器
作為增值工具，Maxim 提供 SIMO 計算器幫助用戶(hù)平衡 SIMO 相關(guān)參數。該基于電子表格的計算器工具，可在頂部的對應單元格輸入系統參數。最相關(guān)的計算值用黃色突出顯示。如果某個(gè)參數超出正常范圍，相關(guān)單元將以紅色突出顯示。備注部分提供關(guān)于改善設計的指南。
精選產(chǎn)品
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