多用途三通道 PM1299A 电源管理单元（PMU） 产品描述 PM1299A 是一个多用途三通道电源管理单元（下简称 PMU），它由一个输出 1A 的同步整流降压稳 压器，一个输入端独立的 500mA 低压差线性稳压器（LDO）和一个独特的 PWM 控制器组成。该 PWM 控制器可以用于升压，降压，也可以升降压；同时可以驱动 MOSFET，也可以驱动便宜的三极管（BJT）。 PM1299A 是一颗简单的集成 PMU，可以基本满足各种小型用电设备的供电，如 ADSL 调制解调器， 机顶盒等。整个方案相比目前 34063+1117 方案，更便宜，效率更高，外围元器件更小。 同时，PM1299A 给出了更多的系统电源配置的灵活性，比如可以配置成两路降压加一路 LDO；一路 降压，一路升压加一路 LDO；一路降压，一路升降压加一路 LDO；甚至 LED 背光等横流驱动等等。 所有这些功能，PM1299 将其集成在 QFN3x3-16 的超小封装内。加上外围电感，电容的取值都可以 小型化，对客户的 PCB 面积是很大的节省。 应用场合 产品特征 5V 供电的 ADSL Modems 5V 供电的机顶盒，IPTV 等 其他单节锂电池和 5V 供电的电子产品如数 码相框，平板电脑，电子学习词典等 一路 1A 同步降压 一路灵活配置的 PWM 控制器 一路 500mA 低压差线性稳压器 超小型 QFN3x3-16L 封装 典型应用电路图 L1 12µ H VIN VIN RSENSE CIN1 100µF 100mΩ COUT2 FB1 PDRN RFB2T 160k FB2 Cosc1 RFB1B 43k RCOMP1 4.7nF CCOMP1 LDOIN LDOIN LDOO ADJ LDOOUT COMP2 10pF OSC2 GND OSC1 RFB2B 36k COUT1 47µF 75k PM1299A COMP1 47µF RFB1T 240k IPK L2 12µH VOUT2 VOUT1 LX1 Cosc2 RCOMP2 88pF 100k RFBLDO1 270k 2.2µF COUTLDO RFBLDO2 CCOMP2 CINLDO 10µF 120k 2.2nF Fig.1 PM1299A configured as Two step-down converters and one LDO 1 PM1299A 1 IPK 2 PDRN COMP1 12 OSC1 11 LDOIN PM1299A 3 QFN16 5 6 7 8 FB2 COMP2 GND 4 OSC2 NDRV （注意：超过这些极限值会损坏该器件。长期处于极限值工作会影 响该器件的可靠性和寿命） 13 FB1 14 15 16 VIN PGND 电参数绝对极限值 LX1 封装引脚定义 10 LDOO 9 ADJ VIN 到 GND................................................... –0.3V~6V LX1, IPK, PDRN, NDRV 到 GND.…………..-0.3V~VIN+0.3V OSC1/2, FB1/2, COMP1/2 到 GND….….-0.3V~VIN+0.3V LDOIN, LDOO, ADJ 到 GND……..…………..-0.3V~VIN+0.3V PGND 到 GND………………………………………..…-0.3V~+0.3V LX 到 GND 电流…………………………………………….内部限制 最大承受功率…….………………................................1.0W 工作温度范围.……………………………………….…-40°C~85°C 存储温度范围.……………………………………...-55°C~ 150°C 电性能参数 （除非特别标明，典型值是在室温 25C 下测试，输入电压为 5V） 参数 条件 最小值 典型值 最大之 单位 5.5 V mA o C o C 整体 输入电压范围 输入电流 过温保护点 过温保护回滞 3 所有通道打开，带空载 10 160 15 VOUT =2.5 to 5V 0.6 10 同步降压部分 反馈电压 反馈点漏电 输出电压范围 负载线性度 输入线性度 振荡频率 最小开关时间 NMOS 导通电阻 PMOS 导通电阻 开关电流限制 0.6 VIN =2.7 to 5.5V ISW =500mA ISW =500mA 5 0.001 0.04 200K 100 0.15 0.15 1 V nA V %/mA %/V Hz Ns A 2 PM1299A 参数 条件 最小值 典型值 最大之 单位 1 V nA V %/mA %/V Hz Ns A PWM 控制器部分 反馈电压 反馈点漏电 输出电压范围 负载线性度 输入线性度 振荡频率 最小开关时间 最大输出电流 内部功率管导通电阻 控制端电阻驱动内阻 VOUT =2.5 to 5V 0.6 10 0.6 0.001 0.04 200K 100 VIN =2.7 to 5.5V RSENSE=100m IPDRN=500mA INDRV =500mA INDRV =-500mA 0.15 5 5 低压差线性稳压器（LDO）部分 输入电压范围 输入静态电流 输入关断电流 反馈电压 输出电压范围 最大输出电流 输出电流限流 短路电流 最小压差 负载线性度 输入线性度 2.6 5.5 30 0.98 1 1.00 1 1.02 VIN-0.2 500 0.5 VOUT=0V IOUT=500mA IOUT=0-300mA VOUT=3.0V VIN =3.6 to 5.5V 0.3 400 20 0.015 V A A V V mA A A mV mV %/V 引脚定义 引脚序号 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚名 VIN IPK PDRN NDRV OSC2 FB2 COMP2 GND 描述 输入引脚，建议用 100uF 电解电容并 10uF 陶片电容接至 PGND 过流检测端 PWM 控制器的控制端 PWM 控制器的反向控制端 PWM 控制器振荡外置电容端 PWM 控制器的反馈电压端 PWM控制器的反馈补偿端 接地脚，和 PGND 短接 3 PM1299A 引脚序号 引脚名 9 10 11 12 13 14 15 16 ADJ LDOO LDOIN OSC1 COMP1 FB1 PGND LX1 描述 LDO 反馈端 LDO 输出端，此处需接 2.2uF 陶瓷电容到 GND。 LDO 输入端，此处需接 10uF 陶瓷电容到 GND。 同步降压振荡外置电容端 同步降压反馈补偿端. 同步降压反馈端 功率接地端 同步降压电感端 功能描述 PM1299A 电源管理单元是一个为下一代 ADSL 及机顶盒开发的完整、紧凑及成本低廉的单芯 片供电解决方案。它继承一路同步降压，一路 LDO 和一路独特的 PWM 控制器。 一步下降。它还利用了一个电流检测电阻用于 检测电感电流，防止系统有过流发生。由于其 本身为控制器，因此外围需加肖特基二极管来 完成升压或者降压的工作。 同步降压 低压差线性稳压器（LDO） 该同步降压通道可以提供 1A 的输出电流，固定 频率 PWM 控制，采用电流控制模式，可以轻易 反馈补偿保持系统稳定。同步降压不仅提高了 转换效率，还节省了外部肖特基二极管。 PM1299A 还提供一个低压差，地静态功耗，低 工作电压的线性稳压器。其最大的输出电流为 500mA。该线性稳压器有独立的输入引脚，可 以接同步降压通道的输出，从而极大地提高了 总体效率，降低了系统能耗。 PWM 控制器 PM1299A 提供一个独特的，可以灵活配置的 PWM 控制器。它可以被设定为降压、升压和升 降压模式。其控制端用于设定降压工作模式， 而反向控制端用于设定升压和升降压工作模 式，但是两个模式有冲突，在某个模式下只能 用其中一个控制端，使另一个悬空，不能两个 控制端同时使用。其反向控制端可以驱动三极 管也可以驱动 MOSFET，使得客户的系统成本进 电流控制模式 PM1299A 采用电流控制模式。其内部感知每个 振荡周期内的电感电流，用以反馈和补偿系统 内部的控制电路。该模式的系统稳定型远比电 压控制模式易于实现。因此对外围补偿器件的 要求得以降低。 4 PM1299A 典型电性能曲线 （除非特别标明，典型值是在室温 25C 下测试，输入电压为 5V） 输出电压随负载变化曲线 5 PM1299A 输出电压及振荡频率随温度变化曲线 6 PM1299A 效率随负载电流变化曲线 Efficiency vs. Load @VIN=5V,VOUT2=7V main switch is npn(RB=100ohm) Efficiency vs. Load @VIN=5V，VOUT2=7V main switch is NMOS 95 90 90 85 85 Efficiency Efficiency 95 80 75 80 75 70 70 65 65 60 0 200 400 600 Load current (mA) 800 60 0 200 400 600 800 Load current (mA) LDO 静态功耗随输入电压和温度变化曲线 7 PM1299A 开关波形 C1:VOUT1 C3:VLX1 C4:ILX1 C1:VOUT2 C3:VLX2 C4:ILX2 Buck1 switching waveform at 1.2V Buck2 switching waveform at 1.2V C1: VLX1 C2: VOUT1 C3:VLX2 C4:VOUT2 C1: VLX1 C2: VOUT1 C3:VLX2 C4:VOUT2 Buck1 and buck 2 switching :Buck2 at light load Buck1 and buck 2 switching :Both at heavy load 8 PM1299A 瞬态响应波形 C1:VOUT1 C4:IOUT1 C1:VOUT1 C4:ILX1 Buck1 load transient response (Load current) Buck1 load transient response (inductor current) C1: VOUT2 C4: IOUT2 C1: LX2 C3: VOUT2 C4: IOUT2 Buck2 load transient response Boost2 load transient response 9 PM1299A 内部框架结构图 Buck Configuration M1 IPK L1 X5 SW PDRV X9 A osc PDRV X10 NDRV X11 0.6V reference OSC2 X6 QIMIN NDRV SET S R CLR Q Rsense D1 CLK Q QIMAX X1 COMP VSUM FB2 X2 X8 COMP2 B X3 ∑ Gm VIN Slope comp Cc VIN X7 UVLO TSD Output “ON” GND Boost Configuration L1 M1 IPK X5 PDRV D1 X9 A SW Q1 X11 0.6V reference OSC2 X6 QIMIN NDRV S R SET CLR Q Q QIMAX X1 FB2 OUT Rfb2 osc Rsense Rfb1 PDRV X10 NDRV CLK COMP VSUM X2 X8 Cc COMP2 B X3 ∑ Gm VIN Slope comp X7 UVLO Output “ON” TSD VIN X12 GND 10 PM1299A 典型应用电路图 L1 12µ H VIN VIN RSENSE CIN1 100µF 100mΩ COUT2 FB1 PDRN RFB2T 160k FB2 43k 10pF RCOMP1 Cosc1 47µF RFB1B LDOIN LDOIN LDOO ADJ LDOOUT COMP2 OSC2 GND OSC1 RFB2B 36k COUT1 75k PM1299A COMP1 47µF RFB1T 240k IPK L2 12µH VOUT2 VOUT1 LX1 Cosc2 RCOMP2 88pF 100k RFBLDO1 270k 2.2µF COUTLDO CINLDO 10µF RFBLDO2 4.7nF CCOMP1 CCOMP2 120k 2.2nF Fig.1 PM1299A configured as Two step-down converters and one LDO VIN L1 12µ H VIN RSENSE RFB1T 100mΩ L2 12µH VOUT2 IPK COUT2 RFB2T 390k 47µF CIN1 240k FB1 NDRV COUT1 47µ F 75k RFB1B PM1299A LDOIN LDOOUT GND LDOO ADJ OSC2 COMP2 LDOIN OSC1 FB2 COMP1 RFB2B 36k 100µF VOUT1 LX1 RFBLDO1 270k 10pF Cosc1 Cosc2 43k C1 100pF 88pF RCOMP1 RCOMP2 C2 91pF 110k CCOMP2 CCOMP1 4.7nF COUTLDO RFBLDO2 CINLDO 10µF 2.2µF 120k 15nF Fig.2 PM1299A configured as One step-down,OneStep-up(using MOSFET) and one LDO L1 12µ H VIN VIN RSENSE L2 12µ H VOUT2 COUT2 47µF CIN1 RFB1T RBASE NDRV 100Ω 75k RFB1B PM1299A COUT1 47µF LDOIN LDOOUT GND LDOO ADJ OSC2 LDOIN OSC1 FB2 COMP2 RFB2B 36k 240k FB1 COMP1 100µF 100mΩ IPK RFB2T 390k VOUT1 LX1 RFBLDO1 270k 10pF Cosc1 43k C1 100pF RCOMP1 CCOMP1 4.7nF Cosc2 88pF RCOMP2 110k CCOMP2 15nF C2 91pF COUTLDO RFBLDO2 CINLDO 10µF 2.2µF 120k Fig.3 PM1299A configured as One step-down,One Step-up(Using NPN) and one LDO 11 PM1299A 封装尺寸 12