PMU(全称Power Management Unit),即电源管理单元,是一种高度集成、针对便携式应用的电源管理方案,它将传统分离的若干类电源管理器件,如直流/直流转换器(DC/DC)、低压差线性稳压器(LDO)集成到一个封装里,缩小了组建数量和板级空间之余,同时实现更高的电源转换效率,其功耗更低。
1、PMU的组成
1)DCDC开关电源
2)LDO线性稳压
3)电源控制电阻容
2、PMU模块的应用场景
由于PMU电源管理单元整合较高PMU电源管理单元集成了多个电源管理功能和模块,如电池管理、电压调节、充电管理等。通过集成这些功能,可以减小电路板的尺寸和复杂度,降低系统的成本和功耗,所以在一些空间比较小的板框当中会很有优势。
如手机,核心板,智能手表、智能眼镜等。这些设备通常具有较小的体积和功耗要求,因此需要高度集成的电源管理解决方案。PMU电源管理单元可以提供紧凑的设计和高效的能源管理,以满足这些设备的需求。
电源环路的分析-“心中有环”,“环”指的是有大电流流过的闭合回路。
一般针对PMU模块,会先对其DC/DC开关电源模块进行优先布局,相对小电源LDO则是次之,最后才是控制电路部分。
先整体先大后小原则,整体预布局,层次分明;
局部多路DCDC输入与输出布局,布局时应该考虑回路;
LDO输入与输出布局,滤波电容先大后小,考虑打孔空间;
控制电路就近原则摆放;
布局对齐与美观优化。
第一路 DCDC部分的布局
1、找出输入输出的主干道
2、输入电容靠近IC管脚
3、参照前面的内容,执行一字型布局或者L型布局,让电流路径最短
4、考虑空间合理性和工艺合理性选择摆放的层,并考虑后期走线空间
其他几录路DCDC部分的布局
1、考虑空间合理性和工艺合理性选择摆放的层,并考虑后期走线空间
2、复制前面布局,执行第二路DCDC电路布局,多路DCDC注意电感的平行问题
LDO电路的布局要素
1、找出输入输出的主干道,就近原则进行IC管脚摆放;
2、滤波电容按先大后小的原则(如有2个以上电容);
3、布局时考虑后焊间距;
4、考虑输入输出打孔的空间。
搞清楚布线原则!找清楚输入输出大电流主干道机回路路径!找出反馈走线!
1、20mil过载1A电流(常规),评估走线宽度;
2、0.5mm过孔过载1A电流,评估过孔大小及数量要求,满足压降的要求;
3、布线和过孔需要充分考虑载流余量的设计;
4、主干道载流、回流路径的确认;
5、反馈线,从滤波电容后面取样。
6、LDO布线设计,弄清楚电流大小参数,采取布线设计
7、反馈走线需要远离主回路干扰源,并且走线需要从最后一个电容取样
8、PMU需要进行充分散热处理可以通过大面积铜皮、散热焊盘的添加过孔,导热到背面之后进行大面积铜皮链接或开窗处理