多通道整合型电源管理芯片的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种多通道整合型电源管理芯片。

背景技术：

现有的多通道型直流电压转换芯片能够提供多组输出电压，但是无法由内部控制来动态调整输出电压，必须依靠外部线路来实现此功能，从而增加零件成本及布板面积，并且零件值的选用比较复杂，增加了客户应用的难度。

部分多通道型直流电压转换芯片增加了内部的控制模块来对输出电压进行动态调整，然而这类产品多为高端产品，价格昂贵，功能过于复杂，造成用户使用意愿低落。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种泛用性高且价格合理的具有智能控制功能的多通道整合型电源管理芯片，在不借助外部电路的情况下实现动态调整输出电压，解决芯片功耗智能管理需求，同时兼顾电路板布局的合理性和整合型芯片各通道之间的噪声干扰问题，并在封装上实现体积小型化和改善散热性能。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案:

一种多通道整合型电源管理芯片，包括第一直流变压模块、第二直流变压模块、第三直流变压模块、低压差线性稳压模块和两线式串行总线模块，所述两线式串行总线模块用于调节所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的参考电压，以及控制所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的开启和关闭；

所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的输出端分别设置在所述多通道整合型电源管理芯片的四个角落，其中，所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块设置有各自的接地端和反馈输入端，且各自的所述输出端和所述反馈输入端之间通过所述接地端隔开。

优选地，所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块共用一个频率发生器。

优选地，所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块的输出端输出的电压信号相位相同，且与所述第一直流变压模块的输出端输出的电压信号具有180°相位差。

优选地，所述多通道整合型电源管理芯片采用QFN 4mm×4mm的24管脚封装结构。

优选地，所述多通道整合型电源管理芯片的封装体积为4mm×4mm×1mm。

优选地，所述多通道整合型电源管理芯片的24个管脚平均设置在所述多通道整合型电源管理芯片的四周，所述多通道整合型电源管理芯片的中部设置有裸露焊盘区。

优选地，所述多通道整合型电源管理芯片的底部设置有散热片。

本实用新型采用以上技术方案，具有以下有益效果：

1、具有I2C智能控制功能,可动态调整输出电压及控制四个模块的开启和关闭，达到绿色节能效果；

2、整合三路直流变压(DCDC)输出和一路低压差线性稳压(LDO)输出，有利于小型化如手持设备的应用；

3、芯片布局合理，能够有效改善噪声干扰及散热问题；

4、泛用性高，能够提供一种具有成本优势的选择方案。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的多通道整合型电源管理芯片的外部管脚示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的多通道整合型电源管理芯片的内部封装结构图；

图3为本实用新型实施例所提供的多通道整合型电源管理芯片的内部框架示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的多通道整合型电源管理芯片的LX1-LX3的时序波形图；

图5为本实用新型实施例所提供的多通道整合型电源管理芯片的I2C控制协定示意图。

图中：LX1、第一直流变压模块输出端；LX2、第二直流变压模块输出端；LX3、第三直流变压模块输出端、LDO_O、低压差线性稳压模块输出端；LDO_I、低压差线性稳压模块输入端；VCC、电源电压输入端；AGND、模拟地端；SCL、时钟信号端；SDA、串行数据接口端；VIN1、第一直流变压模块输入端；VIN2、第二直流变压模块输入端；VIN3、第三直流变压模块输入端；PGND1、第一直流变压模块接地端；PGND2、第二直流变压模块接地端；PGND3、第三直流变压模块接地端；LDO_G、低压差线性稳压模块接地端；EN1、第一直流变压模块控制端；EN2、第二直流变压模块控制端；EN3、第三直流变压模块控制端；LDO_EN、低压差线性稳压模块控制端；FB1、第一直流变压模块反馈输入端；FB2、第二直流变压模块反馈输入端；FB3、第三直流变压模块反馈输入端；LDO_FB、低压差线性稳压模块反馈输入端。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种多通道整合型电源管理芯片，图1、图2和图3分别是所述多通道整合型电源管理芯片的外部管脚示意图、内部封装结构图和内部框架示意图。

所述多通道整合型电源管理芯片包括第一直流变压(DCDC)模块、第二直流变压(DCDC)模块、第三直流变压(DCDC)模块、低压差线性稳压(LDO)模块和两线式串行总线(I2C)模块，所述两线式串行总线模块用于调节所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的参考电压，以及控制所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的启动和关闭；

所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块、所述第三直流变压模块和所述低压差线性稳压模块的输出端分别设置在所述多通道整合型电源管理芯片的四个角落，其中，所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块设置有各自的接地端和反馈输入端，且各自的所述输出端和所述反馈输入端之间通过所述接地端隔开。

本实用新型通过标准化的I2C模块结构与外部控制芯片相配合，使外部控制芯片通过I2C模块与所述多通道整合型电源管理芯片进行数据信息交互，利用所述多通道整合型电源管理芯片内部定义好的位址，就能够动态调整内部四个模块的参考电压(Vref)，达到动态调整输出电压的作用，当负载较重时将输出电压提高，当休眠时将输出电压降低，从而获得节能的效果。

此外，本实用新型的管脚排布合理，四个模块的输出端分别位于芯片的四角，有利于调节连接电感的角度，另一方面，将输出端和反馈输入端之间通过接地端隔开，能够避免噪声干扰，节省处理噪声信号的时间成本。

具体地，以图1-图3为例，第一直流变压模块输出端LX1、第二直流变压模块输出端LX2、第三直流变压模块输出端LX3和低压差线性稳压模块输出端LDO_O分别设置在芯片的四个角落，在使用时，各自连接独立的电感，在方便电路布局的同时易于调整电感的角度。此外，LX1-LX3分别通过PGND1-PGND3与FB1-FB3隔开，以避免FB1-FB3受到LX1-LX3信号的干扰。

另外，为避免各个输出通道之间相互干扰，本实用新型采用整合式芯片设计，所述第一直流变压模块、所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块共用一个频率发生器，消除频率不同带来的杂音干扰。

此外，所述第二直流变压模块和所述第三直流变压模块的输出端输出的电压信号相位相同，且与所述第一直流变压模块的输出端输出的电压信号具有180°相位差。也就是说，LX2与LX3同相位，但均与LX1之间有180°相位差，如图4所示。此设计可避免三路输出同时重载时造成的电压波动，减少干扰信号的产生。

此外，图5为所述多通道整合型电源管理芯片的I2C控制协定示意图，SCL和SDA分别表示时钟信号端和串行数据接口端，可用于调整参考电压的范围，并可利用I2C来独立控制四个输出模块的开启和关闭。

优选地，所述多通道整合型电源管理芯片采用QFN 4mm×4mm的24管脚封装结构，能够提供四路电压输出，非常适合应用于小面积PCB板上。进一步地，所述多通道整合型电源管理芯片的封装体积为4mm×4mm×1mm，能够实现薄型化、整合度高的多通道输出电压解决方案。

在上述实施例中，所述多通道整合型电源管理芯片的24个管脚平均设置在所述多通道整合型电源管理芯片的四周，所述多通道整合型电源管理芯片的中部设置有裸露焊盘区(图1中部区域)。

进一步地，所述多通道整合型电源管理芯片的底部设置有散热片，以改善芯片的散热性能。

综上所述，本实用新型为用户提供了一种具有成本优势的并易于使用的可智能控制的四路整合型电源管理芯片(三路DCDC输出与一路LDO输出)，可广泛应用于有节能需求的电子设备，如OTT、行车记录仪、行车导航等设备中。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。