Nordic-nPM1300电源管理设计方案详解

我几天前看见一个有趣的回答：某某东西学到什么程度？细致到每一个比特。

今天说一个PMIC的芯片，我其实以前都不不在乎电源这个事情的，直到有天我做了一个原型机，上面有着几个不同的MCU和执行器的时候，翻箱倒柜的找各种电源来让它们正常工作，电源部分后来占了本体的五分之四。我设计的小体积系统不在小，整个样机不美了。

后面我就开始关注电源这个事情，发现别有洞天，电源作为电子系统的第一关，某种程度上电源的设计等同于一个设计好不好。作为能量的提供者，又可以把噪音耦合在线路上送给各个部分，又可以作为隔离，将互相作用的彼此分割。

后面看各种设计系统的时候就会对电源的设计多加留意。平时其实的系统都很粗糙，一些简单的芯片就可以完成工作，但是器件越多出现问题的可能性越大，所以就尽可能的使用集成度高的器件设计。我还没有到出货量大到要抠一个电阻下来的地步。

HUAWEI华为Watch 4 Pro的内部，这密密麻麻的，真厉害

充电芯片，大大的钽电容

Wpinno维普创新WP5301电荷泵快充芯片，是一种效率为98%的8-A电池充电解决方案，集成了高压2:1开关电容器架构，适用于单电池锂离子和锂聚合物电池，可用于各种智能手机和平板电脑应用的高压直接充电。该设备支持5V至10V的输入电源，并为单节电池提供高达8-A的电流。

emmm，反正就这个样子

这个就是PMIC，瑞萨的，整整齐齐的都是电容

Renesas瑞萨DA9168电池充电管理芯片，内置双路独立LDO和反向升压功能，可支持USB On-The-Go（USB-OTG）标准，具有极低的静态电流消耗和非常紧凑的占位面积，使其非常适合大量注重空间的电池供电消费类产品应用。

Cellwise赛微CW2218B锂电池电量计

右边这个电阻应该是应该是采样电阻。

你看有个高端的采样电阻，IIC通讯

CW2218B是一款适用于穿戴设备的超低功耗锂电池电量计芯片。芯片监测电池在充放电状态下的电压，电流和温度，运行专利“FastCali”电量计算法，结合电池建模信息，可准确计算电池的剩余电量。

原因是因为锂电池在这样的微型设备里面不容易取出来，也要防止过冲和过放，而且需要精确的量化电量，会在上层做一些交互，比如通知你充电。底层也会进入低功耗的部分，总之这是能源管理部分，很重要。

此款手表：Wpinno维普创新WP5301电荷泵快充芯片，Renesas瑞萨DA9168电池充电管理芯片，Cellwise赛微CW2218电池电量计。内置电池容量达到了800mAh，为手表丰富的功能配置提供更持久的续航。

这里就看一个树莓派的PMIC，可以看到确实是在电源的流入处

MxL7704是一款针对为低功耗FPGA、DSP和MCU提供的电源管理芯片，具有5路输出，其中4路是同步降压稳压器（Synchronous buck regulators），1路是低压差线性稳压器（Low-dropout regulator，LDO）。此外，还具有I2C接口通信，以实现动态电压调节、上电/断电顺序控制、和PGOOD状态监控等功能。

这么复杂的板子就一颗芯片就完事了，真的很方便。而且比如DJI，Apple这些设备里面电池都是加密的。一是为了使用一些算法来完善系统，更主要的也是使用这样方式来限制一些三方对这块，简而言之是耗材部分，官方的渠道又可以割你一刀。反正这也是一个思路，你的耗材加上一个小芯片就可以限制三方的介入，而且也可以让你的系统更加的完善。

一个简单的维修表单就知道，有的用没得修

这个是DJI精灵4的一个电池板，设计很是精良

其次对于苹果来说，其实它是发布了类似于白皮书的文件的

其实电池部分的加密是没有说的，不过说了全局加密系统的实现

这个是一张加密系统的概览

这是软件和硬件搭配的加密系统

全系的都有不同程度的加密，越新越屌

反正看不大懂，应该里面有的吧？

目前维修市场的本事其实就是搬芯片，就是把硬件的加密系统一套移植走。如果你的手机硬件损坏到加密系统那就修不好了，比如Iphone 13的机型，后玻璃上面都有安全芯片，就是说你丢个后玻璃都用不了，直接锁定。

一般三方配件都会这样

一般维修的设备是这样的，电池上面的电源芯片其实就是TI的，数据手册拿到就可以对这个芯片做一些维修和更改。

这个设备就是这样的功能，把你78%的健康度的电池写入到100%，IIC通讯是很简单的。

下面介绍的是这个公司的产品，蓝牙芯片很出名，低功耗！

我以前写的AirTag的主控就是这个

漂亮的很

哈哈

提供低功耗无线技术

它们做BLE和能源管理的产品：

目前的是nPM1300

这个是啥封装来着

反正有几路LDO和降压稳压器

还有电量计，充电管理，Type-C

降压就降这点

官方的板子，漂亮的呀

开发板完整的展示了芯片的功能

审核编辑：黄飞