DF1545 是NEWSILICON 研制的宽电压输入高压 PMIC,在QFN3x3-20 封装内集成了3路3A BUCK,1路LDO,1路监控复位电路。单颗芯片解決整板供电,适用于5V/12V/18V
适配器,单/多节电池等多种宽电压输入场景,满足从小系统到 8T算力等复杂系统的供电需求。
DF1545 单芯片集成4通道电源,输入/输出灵活配置,可极大精简 BOM,缩小 PCBA
面积,应对未来电子系统对小型化,智能化,低成本,高可靠性的挑战。DF1545 可应用于 AI,IPC,人脸识别,电子哨兵,智能门锁,无人机,电子猫眼,边缘计算等行业。


管脚定义

- HVBST1
高压通路1中 HVVP1 到 HVSW1 内部 NMOS 的自举驱动电容,推荐值 22nF - HVOUTI
高压通路1的反馈输入脚,内部参考电压为0.6V,外部通过分压电阻接到输出电压 - LVGP1
低压通路1的功率地,该脚LAYOUT 时直接连线到芯片底部 EPAD 上 - LVSW1
低压通路1的开关节点,连接外部电感 - LVVP1
低压通路1的电源输入脚,就近放置 10uF电容 - LVOUTI
低压通路1的反馈输入脚,内部参考电压为0.6V,外部通过分压电阻接到输出电压 - LVEN1
低压通路1的使能脚,内部有100k 对地电阻,电压大于1.4V使能 - FBLDO
LDO的反馈输入脚,内部参考电压为0.6V, 外部通过分压电阻接到输出 电压 - LDO
LDO 的电源输出脚,就近放置10uF 电容 - VPLDO
LDO 的电源输入脚,就近放置 10uF 电容 - ENLDO
LDO 的使能脚,内部有100k对地电阻,电压大于 1.4V 使能 - POR
开漏输出,当 HVEN2 由低变高,POR脚内部MOS 维持接地 100ms 后由外部电阻拉高,作为系统的复位信号 - HVOUT2
高压通路2的反馈输入脚,内部参考电压为0.6V,外部通过分压电阻接到输出电压 - HVBST2
高压通路2中HVVP2 到HVSW2内部NMOS 的自举驱动电容,推荐值22nF - HVSW2
高压通路2的开关节点,连接外部电感 - HVVP2
高压通路2的电源输入脚,就近放置 10uF电容 - HVEN2
高压通路2的使能脚,内部有100k对地电阻,电压大于1.4V使能 - HVEN1
高压通路1的使能脚,内部有100k 对地电阻,电压大于1.4V使能 - HVVP1
高压通路1的电源输入脚,就近放置 10uF电容 - HVSW1
高压通路1的开关节点,连接外部电感 - EPAD
底部散热焊盘,也是功率地,要打孔接地
电路设计
输入电容:
19 脚HIVVP1 接10uF 电容,靠近芯片放
16 脚 HVVP2 接 10uF 电容,靠近芯片放
5 脚LVVPI接 10uF 电容,靠近芯片放
10 脚VPLDO 接 I0uF 电容,靠近芯片放
以上必须就近放置,放置过远影响芯片最大耐压
HIVVPI 和HVVP2 必须接电且要接一样的电压(即使 HV1或者HV2 不用)。如果输
入电源电压5V以上且输入在在带电插拔的情况,建议输人端放置一个电解电容或者
用贴片电容串电阻来抑制插拔产生的尖峰电压

输出电容:
3 路 BUCK 的电感后面就近放置 22uF 或者两个 10uF 电容,9 脚 LDO 就近放置 10uF 电容。
电感:
3 路 BUCK 可选择 2.2uH 或者 4.7uH 电感
反馈电阻:
推荐配置

输出动态响应要求较高可以用配置 1 且 R1并联 1nF 以下的电容,配置 2 可用于两层板没有地层的应用,抗干扰能力更好。

使能
18 脚 HVEN1
17 脚 HVEN2
7 脚 LVEN1
11 脚 ENLDO
以上 PIN 脚内部全部都有 100k 对地电阻且需要大于 1.4V 才能打开对应的通道如 HVEN1/HVEN2 外部接 510k 电阻,则需要外接电压大于 8.5V 才能使能
POR:
该脚为开漏输出,当 HVEN2 由低变高,POR 脚内部 MOS 维持接地 100ms 后由外部电阻拉高,作为系统的复位信号外部上拉电阻可根据实际主芯片的 sink 电流来确定,如 4.7k

IR LED 恒流供电:
针对人脸识别模块应用,配置 DF1545 通路中的一路 BUCK 应用于红外灯的恒流调光应用,因 DF1545 的各通道 BUCK 反馈电压为 0.6V,对于恒流应用中直接通过反馈脚对地串检测电阻的方式,会由于反馈电压的值过高在检测电阻上产生太大的损耗,故基于 DC 调光的思路建构了一种调光方式。
图中 HVOUT1 为反馈输入,输入电流可忽略,内部比较器参考电压 0.6V,R4 上的电流为(3.3V-0.6V)/R4,HVOUT1 输入电流忽略,R3 上的电流与 R4 的电流相同,
Rsense 电阻上的电压为:
𝑉𝑠𝑒𝑛𝑠𝑒 = 0.6𝑉 −(3.3𝑉 − 0.6𝑉) × 𝑅3 / 𝑅4
故设定恒流值为:
𝐼𝑠𝑒𝑛𝑠𝑒 =𝑉𝑠𝑒𝑛𝑠𝑒 / 𝑅𝑠𝑒𝑛𝑠𝑒
该电路需要注意的是图中R4接的3.3V电压(或者其他电压值)不能晚于这路BUCK启动,因接R4的电压越低,恒流值越大,当这个电压为0时,恒流值为0.6V/Rsense,故图中的接法让EN的电平与这个电压相同,当这个电压下掉时使能电压也会关掉,相
对比较安全。
如果要实现PWM调光的功能,可以参考如下的原理图,原理相当于上图中用PWM RC滤波后的电压接到R4上

DF1545 的 LDO 需要作为 CMOS Sensor 模拟电源供电时(如 2.8V),首次设计最好预留外部 LDO,以防由于 PSRR不能满足要求产生图像水波纹
LAYOUT 建议
所有 GND 脚全部直接连到芯片底部EPAD 上,且 EPAD 多打孔接到地层,所有的输出电流基本都走这个回路

所有的输入电容都要靠近芯片放置,且电容打孔到地层回流到芯片 EPAD 路径要尽量短,不要放置的太远,影响芯片耐压安全

反馈电阻接地点与芯片 EPAD 的实际路径要短,减小干扰造成输出波动

两层板没有地层,所有电源输出回流到芯片都要经过PCBA背面GND到芯片底部焊盘 EPAD 上,所以背面的地要尽量完整使所有输入电容,输出电容打孔到背面GND 能找到一个最短路径到芯片 EPAD
