SGM38045无电感电源管理芯片设计方案

SGM38045 是圣邦微电子重点推出的一颗专门为智能手环、智能手表等小尺寸 AMOLED 显示屏提供 AVDD、ELVDD、ELVSS 的无电感电源管理芯片。

SGM38045 独特的无电感架构，保证高效率的同时，省掉传统 DC/DC 架构所需的功率电感，消除终端客户整机厚度受电感高度制约的问题，节省电感的成本。此外，当用在显示屏模组柔性电路板 (FPC) 上时，其支持通孔设计的引脚布局方式，大幅度降低了 FPC 的成本。

SGM38045 无电感设计

图 1 SGM38045 典型应用电路

传统升压或升降压架构 AMOLED 电源采用 1μH 至 4.7μH 的功率电感，其厚度往往达到 0.8mm，低于 0.6mm 的电感极少且成本较高。SGM38045 的主电源采用具有旁路功能的 ×1.5 电荷泵架构，无需功率电感，这对于深受电感高度限制的整机厚度来说大有裨益;尤其当电源芯片放在屏模组 FPC 上时，模组的避空设计会更加方便。

SGM38045 支持双层通孔 FPC 设计

SGM38045 特别适合应用在 AMOLED 屏模组 FPC 上。其独特的 WLCSP-1.2×2.4-17B 封装引脚布局方案，允许客户使用通孔 FPC 进行设计，这避免了常规引脚布局时为防止焊盘过孔漏锡问题而采用盲埋孔工艺的需求。这也意味着 SGM38045 可以支持采用通孔的双层 FPC，从而大幅降低了 FPC 成本。如下为 SGM38045 支持通孔设计的引脚布局示意图：

图 2 SGM38045 引脚布局及通孔设计示意图

图 3 SGM38045 双层通孔 PCB 布局实例

SGM38045 内部框图

图 4 SGM38045 内部框图

SGM38045 基本工作原理

SGM38045 是一颗采用 ×1/×1.5 自适应模式电荷泵结构的无电感小尺寸 AMOLED 电源。以 3.3V 输出为例，当电源电压 VIN 高于 3.7V 时，主电荷泵工作在 1 倍压输出的 Bypass 直通模式，主输出电压 VVOP ≈ VIN;当电源电压 VIN 低于 3.7V 时，主电荷泵工作在 1.5 倍压输出的模式。此后经 AVDD、OVDD 两个 LDO 分别产生 AVDD、OVDD 两个正压输出;经负压电荷泵 (×(-1) Negative Charge Pump)，和 LDO OVSS 产生负压 OVSS。

SGM38045 主要特性

2.7V 至 4.8V 输入电压范围;

3.3V AVDD 输出电压;

2.8V 至 3.5V OVDD 输出电压范围(默认输出：3.3V ±0.9%，0.1V 步进);

-2.8V 至 -3.5V OVSS 输出电压范围(默认输出：-3.3V ±0.9%，0.1V 步进);

高达 70mA OVDD&OVSS 输出电流能力;

OVDD-OVSS 效率高达 89.2%;

无电感自有专利电路结构;

支持 PCB 通孔设计;

优秀的线性和负载调整率;

低纹波和优秀的瞬态响应;

真输出负载与输入分离;

欠压锁定、过流保护、短路保护和过温保护功能;

轻载效率下节能 (Power-Save) 模式;

低于 1μA 关断电流;

符合环保理念的 WLCSP-1.2×2.4-17B 绿色封装。

SGM38045 综合效率曲线

图 5 SGM38045 VIN = 3.7V 时效率曲线

图 6 SGM38045不同输入电压和 OVDD-OVSS 电流时的效率曲线

相关产品信息

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