SGM38042B-1/3/5：单电感三输出AMOLED显示电源解决方案

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环，尤其是对于AMOLED显示屏这类对电源要求较高的组件。今天，我们就来深入探讨SGMICRO推出的SGM38042B-1、SGM38042B-3和SGM38042B-5这三款单电感三输出AMOLED显示电源。

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产品概述

SGM38042B-1、SGM38042B-3和SGM38042B-5采用独特的控制方案，利用单电感双输出转换器生成正负精密稳压电源。正输出电压可在2.4V至6.4V之间以100mV为步长进行编程，负输出电压则可在 -2V至 -3.2V之间以50mV为步长进行编程。此外，还集成了一个能够输出50mA电流的线性稳压器，并配备了1-Wire接口。

产品特性

高效输出

• 单电感三输出：通过单电感实现三个输出，减少了外部元件数量，降低了成本和电路板空间。
• 宽输出负载范围的高效率：在不同的负载条件下都能保持较高的效率，这对于延长电池续航时间非常重要。
• 850kHz PWM模式控制开关频率：该频率有助于减少电磁干扰（EMI），同时保证了电源的稳定性。

可编程输出

• 1-Wire接口：方便用户对输出电压进行编程，实现灵活的电源配置。正输出电压范围为2.4V - 6.4V，负输出电压范围为 -2V - -3.2V。

其他特性

• 辅助输出轨：提供固定的3.3V、2.8V或1.8V输出，满足不同设备的需求。
• 过温保护（OTP）：当芯片温度超过150℃时，会自动关闭开关操作，防止芯片过热损坏。
• 过流保护（OCP）和短路保护（SCP）：实时监测电感电流，当电流超过限制时，会采取相应措施保护芯片。

应用场景

SGM38042B-1/3/5适用于多种设备，特别是AMOLED/LCD智能手机、媒体播放器和可穿戴设备的显示屏。这些设备对电源的稳定性和效率要求较高，而该系列产品正好能够满足这些需求。

可选型号

型号	默认输出
SGM38042B-1	Vcpo = 4.6V，NcNo = -2.4V，Ncvo = 1.8V
SGM38042B-3	Vcpo = 4.6V，VcNo = -2.4V，Vcvo = 2.8V
SGM38042B-5	Vcpo = 4.6V，VcNo = -2.4V，Vcvo = 3.3V

电气特性

在典型工作条件下（(T{A}=+25^{circ} C)，(V{IN}=3.7 ~V)，CVO_EN = 1W = V），该系列产品具有以下电气特性：

• 输入电压范围：2.7V - 5.5V
• 欠压锁定阈值：2.2V - 2.65V
• 无负载时的电源电流：0.5 - 0.7mA
• 关断电流：0.4 - 1μA

1-Wire接口

时序特性

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位
1-Wire初始时间	t IH		0.5		ms
1-Wire使能软启动时间	t SS		2.7		ms
1-Wire高电平脉冲时间	t SH	2	20	75	μs
1-Wire低电平脉冲时间	t SL	2	20	75	μs
1-Wire信号停止指示时间	t STOP		300	400	μs
1-Wire使V OUT关断延迟时间	t VO_OFF_DLY		10		ms
数据后等待时间	t WAIT		0		μs
1-Wire关断检测时间	t OFF_DLY		350	450	μs

编程方法

通过1-Wire接口，可以对输出电压进行编程。具体的编程方式和电压映射关系在文档中有详细说明，工程师可以根据实际需求进行配置。

典型性能特性

输出纹波

在轻负载和满负载条件下，输出纹波都能控制在合理范围内，保证了电源的稳定性。

负载瞬态响应

当负载发生变化时，电源能够快速响应，保持输出电压的稳定。

线路瞬态响应

输入电压发生变化时，输出电压也能保持相对稳定，减少了电压波动对设备的影响。

功能与操作

软启动

内部软启动功能可以避免在升压过程中产生高浪涌电流，保护设备。

过温保护

当芯片温度超过150℃时，OTP功能会关闭开关操作，待温度下降约15℃后，转换器恢复工作。

过流保护

电流传感电路会在每个导通周期监测电感电流，当电流超过限制时，开关会关闭，使电感放电。

短路保护

当输出短路到地时，电流限制会降低到350mA，防止芯片损坏。

欠压锁定

当VIN引脚电压超过UVLO上升阈值时，设备启用；当VIN电压低于UVLO下降阈值时，设备禁用。同时，设置了40ms的延迟，防止因输入电压尖峰导致设备误操作。

主动放电

通过DISP和DISN引脚可以控制正输出和负输出的主动放电，在电源关闭时进行放电操作。

组件和参数选择

推荐使用4.7μF的电感以获得最佳效率，电容(C{IN})、(C{v})、(C{PR})、(CNR)、(C{P})和(C_{N})可选择4.7μF - 47μF的电容，建议使用低损耗的Z5U、X7R和X5R介质电容。

总结

SGM38042B-1/3/5系列产品为AMOLED显示电源提供了一种高效、灵活的解决方案。其丰富的特性和良好的性能能够满足多种应用场景的需求。作为电子工程师，在设计AMOLED显示电源时，不妨考虑一下这款产品。你在实际应用中是否遇到过类似的电源管理问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。