ROHM推出最适合恩智浦i.MX8M系列应用处理器的高效率电源管理IC

近年来，智能音箱、OTT机顶盒、语音搜索等越来越多地出现在人们的生活当中。预计未来两年内，各类搜索将有50%通过语音命令实现。针对音视频、流媒体、智能音响等应用需求的扩大，2017年1月4日，恩智浦半导体（NXP）推出i.MX 8M系列应用处理器，适用于智能家居和智能移动应用，欲改变物联网音频、语音和视频交互。

NXP i.MX 8M系列处理人声、视频和音频性能出色，与亚马逊和谷歌等重要的生态系统领导者有广泛的合作，市场应用广泛。凭借着在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动领域丰富的系统电源开发经验，近日，全球知名半导体制造商ROHM推出最适合恩智浦（NXP）i.MX8M系列应用处理器的高效率电源管理IC（Power Management IC，PMIC）。

ROHM半导体（上海）有限公司设计中心 经理 陈行乐

ROHM参考设计板上的BD71837MWV

ROHM与NXP的合作从2014年开始，针对i.MX应用处理器开发系统电源IC，此次推出的BD71837MWV是第三波产品，这款产品以单颗芯片集成了i.MX 8M四核、双核处理器所需要的电源系统和功能，是适用于iMX8M系列产品的最佳PMIC。

ROHM在集成电源开发上具有丰富的经验，在Intel X86平台或ARM平台上，都有丰富的PMIC产品线。在NXP i.MX平台上，ROHM在15年4月份推出了BD71805MWV芯片，是针对i.MX 6SoloLite平台定制开发的电源管理系统；2016年的5月份推出了第二款BD71815AGW芯片，是针对i.MX 7Dual和Solo这两个平台，出货量有400万颗。

NXP在今年的5月7日，Google I/O 2018大会前一天，发布了一款Android Things1.0开发板，其中就搭载了ROHM最新的BD71837MWV。

BD71837MWV的方框图

功能概要

- 输入电压2.7V ~ 5.5V

- 降压型DC/DC转换器 x 8ch

- LDO x 7ch

- 搭载SD卡驱动用多路复用器

- 内置32.768kHz晶振电路

- 搭载丰富的保护功能（软启动功能、电源轨错误检测、过电压保护、过电流保护等）

- 支持I2C接口（Max 1MHz）

- 中断功能（带掩码功能）

仅1枚芯片即可提供i.MX 8M系列所需的电源功能

“BD71837MWV”的电源电路根据“i.MX 8M系列”处理器的电源系统设计而成，集控制逻辑、8通道降压型DC/DC转换器（Buck Converter）、7通道LDO于一身，仅这1枚芯片，不仅可为处理器供电，还可为应用所需的DDR存储器供电。此外，还内置有SDXC卡用1.8V/3.3V开关、32.768kHz晶振缓冲器、众多保护功能（各电源系统的输出短路、输出过电压、输出过电流及热关断等）。

搭载功率转换效率高达95%的降压型DC/DC转换器，输入电压范围更宽，支持从1节锂离子电池到USB的广泛电压范围（2.7V~5.5V），故称为i.MX 8M处理器应用领域的最佳PMIC。

系统方框图

淡黄色的虚线框部分就是这个电源芯片内部核心电源部分，有这8通道的DC/DC和3通道的LDO，它是直接从外部供电电源直接电源转换过来。还有4路的LDO，它是从内部的DC/DC转变过来的基础上再做转换，这样可以整体地提高系统的效率。

针对于每一路的DC/DC，还会做一些OCP、UVP等保护功能。

小型QFN封装，更节省空间

采用小型QFN封装(8mm x 8mm, 高度1mm Max, 间距0.4mm, 68pin)，不仅可提供所需的电源功能，而且PMIC的引脚配置设计还使i.MX 8M处理器和DDR存储器的连接更加容易，非常有助于减轻PCB板布局设计时的负担。同分立元器件组成的与新产品相同的电源系统相比，部件数量可减少56个，贴装面积可缩减45%（以“单面贴装、Type-3 PCB”为条件）。另外，如果采用双面贴装，则仅需不到400mm2的空间即可实现电源功能。

更节省空间

可根据系统用途量身定制

为了使应用设计更灵活更自由，其搭载了i.MX 8M处理器支持的电源模式（RUN、IDLE、SUSPEND、SNVS、OFF）相应的时序器。通过I2C接口和OTP（One Time Programmable ROM），根据系统要求的功能和存储器类型，可定制各电源的输出电压、ON/OFF控制、保护功能的启用/禁用、以及电源模式的转换条件，从而可实现满足用途的最佳应用设计。

通过OTP的变更示例

芯片出厂时会做一个OTP的设定，也就是单次烧入，单次烧入主要是针对于客户的应用和系统的用途，做到量身定制。

此外，ROHM还会提供I2C接口给SoC。因为处理器会时时地向PMIC提供功率的需求，在处理器满跑和待机的状态下，它需要多大的功率，这个功率是动态实时调整的，ROHM提供PMIC接口可以实现实时调控，达到功率最佳的控制方式。

与i.MX 8M处理器的运行评估已完成，可缩短应用开发周期

与i.MX 8M产品相结合的实装运行工作也已完成评估，因此可缩短应用的开发周期，从而有助于及时向市场推出产品。ROHM还为客户准备了设计时所需的外围应用相关的设计指南、参考电路及参考布局。而且，还可提供用来在电源单体评估或定制时事先评估的PMIC单体评估板。

ROHM联合国际知名的板厂长商进行合作，开发了SOM（System on Module）开发板，它是一个更精简的系统，终端的客户如果要做一个智能音箱，选定这个平台的话，可以直接拿这种板来做二次开发，会极大地缩减开发应用周期。

对于为什么不将PMIC也整合到NXP的SoC上，ROHM半导体（上海）有限公司设计中心经理陈行乐先生解释道：“SoC可以理解为一个数字芯片，对于i.MX 8M来说，它的制造工艺一部分是28nm的，后续会步入14nm。但PMIC是一个电源产品，有一些端口需要耐高压，或者是一些大电流的控制，所以我们是130nm工艺来做的，如果是太高的工艺，那功耗没法去做。”

ROHM之前推出的PMIC都受到了客户的广泛认可，这款BD71837MWV被NXP认为是最优化的解决方案，尽管NXP自己也有电源设计团队。BD71837MWV是ROHM配合NXP联合开发的，从设计到量产耗时1年左右，ROHM也会和NXP共享一些代理商的渠道，终端客户可能收到一个代理商出的货。

据悉，这款BD71837MWV样品于2018年6月开始出售（800日元/个，不含税），预计今年10月开始以月产40万个的规模投入量产，将有效缩短各种整机厂商的开发周期。