Chips für das Power Management Einschalten, regeln, überwachen, abschalten und kommunizieren

Laufende Überwachung von Strom, Spannung und Temperatur, Hochfahren und Abschalten der Verbraucher sowie Fehlerbehandlung sind in der Energieversorgung von Anlagen und Systemen das Tagesgeschäft. Dank spezialisierter integrierter Bausteine lassen sich diese Aufgaben nun auf der Board-Ebene erledigen.

Die wachsende Komplexität der Applikationsprozessoren erfordert für deren Cores, Speicher und Schnittstellen die Bereitstellung einer Vielzahl von Spannungen mit unterschiedlicher Belastbarkeit. Dies übernehmen spezielle Power-Management-Bausteine, die aus einer Hauptversorgungsspannung die gewünschten Spannungen ableiten und auch managen. Der Power-Management-Baustein MMPF0200 von Free­scale wurde mit Blick auf die Applikationsprozessoren der iM-6-Serie konzipiert und ermöglicht einen besonders stromsparenden Betrieb. Der MMPF0200 wird an Eingangsspannungen zwischen 2,8 und 4,5 V betrieben; er integriert drei Abwärtsregler mit dynamischer Einstellung der Ausgangsspannung, einen 5-V-Aufwärtsregler mit 0,6 A Ausgangsstrom und USB-OTG-Unterstützung sowie sechs als Low-Drop-out-Regler (LDO) ausgeführte Spannungsregler für den Spannungsbereich 0,8 bis 1,55 V bzw. 1,8 bis 3,3 V. Alle Ausgangsspannungen und Strombegrenzungswerte, die Wandlerbetriebsarten samt „Soft Start“ und die Arbeitsfrequenzen lassen sich vollständig programmieren, ebenso die Anlaufsequenz und das Anlauf-Timing. Für das Ablegen der Parameter steht dem Kunden ein „One Time Programmable Memory“ zur Verfügung. Für die Stützung des Systems mit einer Knopfzelle ist der Baustein zudem mit einer Ladeschaltung ausgestattet (Bild 1).

Nach Aussage des Herstellers lässt sich der Baustein, der seit April 2014 in Stückzahlen auf dem Markt erhältlich ist, über die mitgelieferten Tools unkompliziert und schnell programmieren. Das MMPF0200 wurde speziell für die Stromversorgung der Applikationsprozessoren der Freescale-i.MX-6-Familie entwickelt. Durch die Vielzahl der zur Verfügung gestellten Spannungen ist der Baustein für ein systemübergreifendes Power Management geeignet, das Prozessor-Cores, Speicher und Peripherie umfasst. Das Anwendungsspektrum reicht von tragbaren Geräten der Medizintechnik über Alarmanlagen, IPTV Controller und Tablets bis hin zu, so der Hersteller, „Energiemanagement-Lösungen für den Haushalt“. Zudem wurde das MMPF0200 für Automotive-Anwendungen konform zum Standard AEC-Q100 Gr3 entwickelt.