12. Microchip 的電源管理IC (PMIC) MCP16502

PMIC--Power Management IC這是一顆可程式化設定的類比電源管理IC.
    
現今複雜系統中的嵌入式和應用處理器以及其他元件需要多個電源軌和多個電源域，這些類型的系統中使用分立元件進行電源管理可能複雜且成本高昂。電源管理積體電路 (PMIC) 將多個穩壓器和控制電路整合到單一晶片中，是完整電源解決方案的絕佳選擇，它減少了元件數量和電路板空間，同時輕鬆且經濟高效地管理系統電源。 

為了解決分立電源管理的挑戰，半導體產業開發了一種稱為電源管理 IC (PMIC) 的整合解決方案。PMIC 包含 DC-DC 轉換、LDO 調節、電源時序、電壓可編程性、監控和控制、多種操作模式支援以及其他硬件，為系統或應用中的複雜電源供電。 

為什麼需要控制電源時序？

在數位 MOS 半導體元件的系統電源啟動和關閉期間，最重要的是要防止意外供電，以免導致功率尖峰、匯流排爭用甚至破壞性閂鎖情況，並以預定順序控制電源行為並防止這些意外發生。因此，PMIC 非​​常適合物聯網 (IoT)、邊緣運算、醫療和工業物聯網、電動車 (EV) 和自動駕駛汽車等各種應用中的嵌入式處理，例如: 智能座艙、馬達(電機)控制器、車載充電器…等等。

Microchip 的PMIC 具有:

1. 延長電池壽命、低靜態電流、高效率，且有多模式操作、動態電壓調節 (DVS) (MCP16502)、無洩漏且穩健的微處理器 (MPU) 接口，
2. 縮小解決方案尺寸：最佳化功能整合、內建電源時序控制
3. 更快的上市時間：引腳可選 DDR 電壓支援 SAMA5 和 SAM9X60 系列 MPU 的所有記憶體配置，包括系統級封裝 (SiP)....以上等等的優勢。

MCP16502 整合了四個 DC-DC 降壓穩壓器和兩個輔助 LDO，並提供全面與 MPU 的接口，其中包括一個中斷標誌和一個 1 MHz I2C 介面。所有降壓通道可支援高達 1A 的負載，且100% 工作循環能力。提供兩個 300 mA LDO，提供易受干擾的類比負載。透過三態輸入引腳可選擇DDR記憶體電壓（Buck2輸出），此方法允許透過最大限度地減少外部元件數量，消除外部回授電阻所造成的誤差，以設定更高的輸出電壓精度，以配合不同世代的記憶。
 
MCP16502有下列的特點:

• 個別電源電壓啟動時序可變;
•  2組300mA LDO;
•  4組1A可達100% PWM輸出降壓電源;
• Buck 2 接腳可選輸出電壓:1.2V、35V、1.8V;
•  I2C 可選 PWM 位移 (±5%)開關頻率;
• EVB支援透過GUI 介面方便開發時調試。
• 採用 32 腳 5 mm x 5 mm 封裝;
• 具有工作接面溫度範圍為 -40°C 至 +125°C的 VQFN 封裝;
•  通過汽車 AEC-Q100 可靠性測試; 

MCP16502的5種型號於Microchip MPU間的差異表:

 
MCP16502 有搭配的EVB DT100105 及GUI 可提供測試評估，有興趣的先進朋友歡迎留言或與SAC 聯絡借用。本篇簡介完~

• 以上圖文轉載自Microchip 官方網站:

https://www.microchip.com/en-us/products/power-management/pmic-power-management-ics

• 參考資料:MCP16502 datasheet:

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MCP16502-Data-Sheet-DS20006275.pdf

Application Note AN4298:

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ApplicationNotes/ApplicationNotes/AN4298-Microchip-MPU-Power-Solutions-Tips-and-Tricks-00004298.pdf

 AN4625:

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ApplicationNotes/ApplicationNotes/AN4625-DCR-Based-Droop-Current-Sharing-DS00004625.pdf

I2C Monitor (GUI) ,MCP16502 Evaluation Board - 載點:

https://www.microchip.com/en-us/product/MCP16502#document-tableEVB 

EVB DT100105方塊圖: