STEVAL-PMIC25V1评估板深度解析与应用指南

描述

STMicroelectronics STEVAL-PMIC25V1评估板是一款用于高度集成STPMIC25的电源管理IC评估板。STMicroelectronics板设计用于管理STM32MP2x系列MPU和其他应用微处理器的内核、内存和接口的电源要求。该套件包括一个USB加密狗,可通过I^2^C访问STPMIC25器件的配置寄存器,从而设置电压、电源序列、保护阈值和其他参数。该评估板包括用于外部访问器件中嵌入式稳压器和开关的接头连接器,以及通过跳线实现内部路由以满足任何物理配置要求。该板上的无源元件经过选择,可在大多数使用条件下实现最佳性能,另外三个按钮和数字I/O支持触发器件的数字控制。

数据手册:*附件:STMicroelectronics STEVAL-PMIC25V1 评估板数据手册.pdf

特性

  • 输入电压范围:2.8 V至5.5 V
  • 7个降压转换器,采用自适应恒定导通时间(COT)拓扑
    • 开关频率:2MHz
    • 可选强制PWM
    • 扩频功能
    • 相移同步
  • 六个可调通用LDO
  • LDO可配置为
    • 用于DDR4终端的灌-拉模式
    • 用于lpDDR的旁路模式
    • 可调输出(正常模式),用于通用
  • 用于USB PHY电源的LDO,具有自动电源检测功能
  • 参考电压LDO,用于DDR存储器
  • 用户可编程非易失性存储器(NVM),可实现可扩展性,支持各种应用
  • 通过专用电源控制引脚进行即时输出交替设置切换
  • 可编程输出电压打开/关闭序列
  • I^2^C和数字IO控制接口
  • 高级可定制安全管理

示意图

电源管理

STEVAL-PMIC25V1评估板深度解析与应用指南

STMicroelectronics的STEVAL-PMIC25V1评估板是针对STPMIC25电源管理IC的完整开发平台,专为微处理器单元设计。本文将深入剖析其技术特性、典型应用及开发建议。

一、核心特性与技术参数

1. 电源架构设计

  • 输入电压范围‌:2.8V至5.5V宽幅输入
  • 7路降压转换器‌:
    • 采用自适应恒导通时间(COT)拓扑
    • 2MHz开关频率
    • 可选强制PWM模式
    • 频谱扩展功能
    • 相移同步机制
  • 8路LDO设计‌:
    • 6路可调通用LDO
    • 1路DDR4终端电源LDO(支持源-吸模式)
    • 1路USB PHY专用LDO(带自动电源检测)

2. 关键性能指标

  • 功率密度‌:通过680nH电感实现3.1A饱和电流(TOKO 201610封装)
  • 热管理‌:采用0603封装的22μF/6.3V X5R电容阵列分散热应力
  • 控制接口‌:支持I²C和数字IO双控制模式

二、硬件设计要点

1. 典型电路配置

  • Buck电路布局‌:
    • 输入电容:每组配备10μF/10V X5R陶瓷电容(C0603封装)
    • 输出滤波:4×22μF电容矩阵实现低纹波(<30mV)
  • DDR供电方案‌:
    • VREF_DDR采用1μF/25V去耦电容(C0402X055L)
    • 支持lpDDR bypass模式

2. PCB设计建议

  • 功率路径使用至少2oz铜厚
  • 高频开关节点(如VLX引脚)长度控制在<5mm
  • 相移同步布线需保持等长(±50ps skew)

三、软件开发支持

1. 配套工具链

  • STSW-PMIC25GUI‌:图形化配置工具
  • STSW-USBDNGFW‌:USB Dongle固件
  • NVM编程‌:支持300次擦写周期

2. 典型配置流程

  1. 通过I²C接口(SCL/SDA)连接评估板
  2. 设置PWRCTRL[1:3]引脚状态
  3. 配置输出电压序列(±1%精度)
  4. 写入NVM实现参数固化

四、设计验证建议

  1. 启动测试‌:
    • 测量PONKEYn信号上升时间(<100μs)
    • 验证电源序列偏差(<50ms)
  2. 压力测试‌:
    • 满负载运行72小时
    • 高低温循环(-40℃~+85℃)
  3. EMC优化‌:
    • 在BUCKxIN引脚添加10Ω磁珠
    • 对2MHz时钟信号实施包地处理
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