Shenzhen Merrillchip Technology Co.

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。

思利康NEWSILICON DF1545应用指南
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管脚定义

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  1. HVBST1
    高压通路1中 HVVP1 到 HVSW1 内部 NMOS 的自举驱动电容,推荐值 22nF
  2. 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
  3. 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
  4. LVSW1
    低压通路1的开关节点,连接外部电感
  5. LVVP1
    低压通路1的电源输入脚,就近放置 10uF电容
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. LDO
    LDO 的电源输出脚,就近放置10uF 电容
  10. VPLDO
    LDO 的电源输入脚,就近放置 10uF 电容
  11. ENLDO
    LDO 的使能脚,内部有100k对地电阻,电压大于 1.4V 使能
  12. 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
  13. 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
  14. HVBST2
    高压通路2中HVVP2 到HVSW2内部NMOS 的自举驱动电容,推荐值22nF
  15. HVSW2
    高压通路2的开关节点,连接外部电感
  16. HVVP2
    高压通路2的电源输入脚,就近放置 10uF电容
  17. 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
  18. 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
  19. HVVP1
    高压通路1的电源输入脚,就近放置 10uF电容
  20. HVSW1
    高压通路1的开关节点,连接外部电感
  21. 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

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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

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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。

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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