PF5020 PMIC外部DCDC 電源為MIMXRT1170 供電注意事項(xiàng)

I.MX RT1170將先進(jìn)的電源管理模塊與DC-DC和LDO集成在一起，可降低外部電源的復(fù)雜性并簡(jiǎn)化電源時(shí)序。該處理器的片上DC-DC穩(wěn)壓器適用于高達(dá)105°C的消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用。

對(duì)于汽車應(yīng)用，隨著Tj增加到125°C，運(yùn)行頻率高于600Mhz-800Mhz，內(nèi)核耗電可能超過內(nèi)部DC-DC能力。在這種情況下，將i.MX RT1170與恩智浦PF5020 PMIC一起使用是非常合適的應(yīng)用。

與 MIMXRT1170配套的 MPF5020CMMACES 默認(rèn)出廠就內(nèi)置了上電時(shí)序固件，通電就可以按照如下時(shí)序正常輸出多路電壓。

在 SDK2.13.1中內(nèi)置了 pf5020的軟件組件，如下圖所示。

在如下文件夾中

SDK/evkmimxrt1170/demo_apps/power_mode_switch/bm

添加 pf5020 驅(qū)動(dòng)和 fsl_lpi2c 驅(qū)動(dòng)到編譯環(huán)境中。編譯核 1 和內(nèi)核0 項(xiàng)目即可使用了。

PF5020 PMIC的內(nèi)部時(shí)鐘提供了一個(gè)可編程的擴(kuò)頻功能，有窄擴(kuò)頻和寬擴(kuò)頻兩個(gè)范圍，有助于管理汽車應(yīng)用中的EMC。

?當(dāng)FSS_EN=1時(shí)，啟用擴(kuò)頻。

?當(dāng)FSS_EN=0時(shí)，頻率擴(kuò)展頻譜被禁用。

FSS_ EN位在加電時(shí)的默認(rèn)狀態(tài)可以經(jīng)由OTP_FSS_EN配置。FSS_RANGE位提供了以下選擇時(shí)鐘頻率范圍。

?當(dāng)FSS_RANGE=0時(shí)，最大時(shí)鐘頻率范圍為±5%。

?當(dāng)FSS_RANGE=1時(shí)，最大時(shí)鐘頻率范圍為±10%。

上電時(shí)FSS_RANGE位的默認(rèn)值可以通過OTP_FSS_RANCE位進(jìn)行配置。當(dāng)內(nèi)部高頻時(shí)鐘用于生成開關(guān)調(diào)節(jié)器的開關(guān)頻率時(shí)，以24kHz調(diào)制頻率執(zhí)行擴(kuò)頻。當(dāng)啟用外部時(shí)鐘同步時(shí)，擴(kuò)頻將被禁用。

下圖顯示兩種設(shè)置下擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)。

如果啟用了頻率擴(kuò)展頻譜，則應(yīng)將開關(guān)調(diào)節(jié)器設(shè)置為PWM模式，以確保始終保持時(shí)鐘同步。如果外部時(shí)鐘同步被啟用（SYNC_MODE＝1），則不管FSS_EN 位的值如何，擴(kuò)頻都被禁用。

參考官方MIMXRT1170-EVKB的原理圖如下。WDI腳是下降沿觸發(fā)復(fù)位。

PWRON引腳(通過MIMXRT117X的PMIC_ON_REQ引腳控制)會(huì)控制整個(gè)PMIC的開啟以及關(guān)閉，如果低功耗應(yīng)用中，只保留PMIC PF5020的 VSNVS引腳給 MIMXRT117X的 SNVS模式供電，PMIC的其它電源關(guān)閉掉，可以用控制PWRON 關(guān)閉其他電源，SNVS引腳是常電一直有的，VSNVS的輸出電源是不受PWRON的控制的。

如果低功耗下還需其它輸出電壓，可控制STANDBY管腳。EN1控制SW1，EN2控制SW2，EN3控制SWND1，EN4控制LDO1。EN1、EN2、EN3、EN4 不需單獨(dú)控制。

電源上電（VIN>UVDET）后，LPM_OFF位復(fù)位為0，因此PF5020 默認(rèn)進(jìn)入到LP_OFF狀態(tài)，此時(shí) VSNVS 模式下靜態(tài)電流是 5uA，功耗極低。

嚴(yán)格按照VDDOTP和TBBEN引腳默認(rèn)拉低到GND，WDI引腳上拉到100K，與外圍MCU喂狗信號(hào)通過0歐電阻斷開進(jìn)行調(diào)試。

基于VDDOTP引腳上的電平狀態(tài)，上電默認(rèn)加載配置到功能I2C寄存器中。

?如果VDDOTP=GND，則 PF5020 從OTP寄存器加載配置。

?如果VDDOTP=V1P5D，則 PF5020 從默認(rèn)硬件配置加載。

如果在WDI引腳出現(xiàn)有 15.6ms左右的復(fù)位脈沖，除了檢查上述引腳以外，還需要監(jiān)測(cè)VSNVS常電 3.3v是否輸出正常？SWND1LX的3.3v輸出電壓是否正常? SW2LX提供系統(tǒng)電源的1.8v電壓是否有正常輸出? SW1LX（提供VDD_SOC_IN核電壓）的1.1v電壓是否有產(chǎn)生? 建議按照參考設(shè)計(jì)幾路電源的輸出端不要接任何的高頻濾波磁珠等。

如果出現(xiàn)如下圖類似的看門狗WDI引腳復(fù)位脈沖的話，SW1LX和SW2LX的輸出電壓不會(huì)是正常的輸出電壓。當(dāng)出現(xiàn)類似的異常波形，可以重點(diǎn)看看文中綠色字體部分的內(nèi)容。

默認(rèn)WD_EN=1，內(nèi)部看門狗定時(shí)器操作被啟用。

看門狗窗口持續(xù)時(shí)間選擇初始配置：OTP_WD_DURATION[3:0]，可以選擇從1.0 ms到32768 ms的范圍，默認(rèn)為 1024ms。

審核編輯：劉清