與傳統的 DC-DC 方案相比，單電感多輸出(SIMO)電源轉換器架構在節省空間的同時仍然保持高效率，有效延長電池壽命。通過單電感提供多路輸出，SIMO 架構與低靜態電流穩壓器 IC 有效延長空間受限
、電池供電產品的電池壽命。

 

SIMO 架構概述

在傳統的開關穩壓器結構中
，開關穩壓器的每路輸出都需要一個獨立電感。這些電感體積大
、成本高
，不利於實現小尺寸封裝。為減小尺寸
，有快速、緊湊和低噪聲特點的線性穩壓器成為另一選擇，但損耗較大。還有一種選擇是混合使用多路低壓差穩壓器(LDO)和 DC-DC 轉換器，但設計的體積比單獨使用 LDO 體積大。

 

SIMO 架構將原本需要多個分立元件的功能集成到較小封裝
，為要求延長電池壽命的小尺寸設備提供了最佳方案。SIMO 架構在減少電感數量的同時仍然保持開關轉換器的效率，為小尺寸、超低功耗設計提供更好、更理想的結構。
 

SIMO 優勢

電感飽和電流

電感飽和電流(ISAT)是(shi)指(zhi)電(dian)感(gan)值(zhi)下(xia)降(jiang)到(dao)規(gui)定(ding)百(bai)分(fen)比(bi)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)流(liu)，取(qu)決(jue)於(yu)特(te)定(ding)磁(ci)芯(xin)材(cai)料(liao)和(he)結(jie)構(gou)的(de)電(dian)感(gan)磁(ci)芯(xin)尺(chi)寸(cun)。將(jiang)多(duo)個(ge)電(dian)感(gan)整(zheng)合(he)為(wei)一(yi)個(ge)電(dian)感(gan)，其(qi)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)便(bian)於(yu)滿(man)足(zu)總(zong)電(dian)感(gan)尺(chi)寸(cun)的(de)要(yao)求(qiu)。SIMO 優勢如下：

 

節約成本、縮小尺寸

 

容易獲取標準元件

 

分時複用：如果某個係統關閉時另一個係統開啟，則可"共享"所要求的"share"所要求的 ISAT

 

平均：即使沒有獨占時隙，電流峰值往往發生在不同時間，從而有效降低 ISAT 要求

 

功耗

 

Maxim 的 SIMO 轉換器通常達到了占位麵積和散熱之間的最佳平衡，其結構既擁有 DC-DC 轉換器的優勢，又具有單個 DC-DC 轉換器+多個集成 LDO 架構的外形尺寸。此外，通過減少電感，也消除了電感之間的空隙，進一步降低總外形尺寸。

 

圖 2. MAX77650 PMIC 具有低發熱、小尺寸優勢，適用於耳戴式和可穿戴等空間受限的電池供電設備。

 

PMIC 中的 SIMO

Maxim 的新型電源管理 IC (PMIC) MAX77650 和 MAX77651

，采用微功耗 SIMO 升 / 降壓 DC-DC 轉換器設計。集成 150mA LDO 為噪聲敏感電路供電。在 MAX77650/MAX77651 中，SIMO 利用單個電感提供三路獨立的可編程電壓輸出
，形成創新的電源管理方案。與其他分立方案相比，高度集成的 SIMO 架構有助於大大降低總方案尺寸。

 

SIMO 計算器

作為增值工具，Maxim 提供 SIMO 計算器幫助用戶平衡 SIMO 相(xiang)關(guan)參(can)數(shu)。該(gai)基(ji)於(yu)電(dian)子(zi)表(biao)格(ge)的(de)計(ji)算(suan)器(qi)工(gong)具(ju)，可(ke)在(zai)頂(ding)部(bu)的(de)對(dui)應(ying)單(dan)元(yuan)格(ge)輸(shu)入(ru)係(xi)統(tong)參(can)數(shu)。最(zui)相(xiang)關(guan)的(de)計(ji)算(suan)值(zhi)用(yong)黃(huang)色(se)突(tu)出(chu)顯(xian)示(shi)。如(ru)果(guo)某(mou)個(ge)參(can)數(shu)超(chao)出(chu)正(zheng)常(chang)範(fan)圍(wei)，相(xiang)關(guan)單(dan)元(yuan)將(jiang)以(yi)紅(hong)色(se)突(tu)出(chu)顯(xian)示(shi)。備(bei)注(zhu)部(bu)分(fen)提(ti)供(gong)關(guan)於(yu)改(gai)善(shan)設(she)計(ji)的(de)指(zhi)南(nan)。

 

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