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ROHM optimiert hochintegrierten PMIC für die i.MX-8M-Anwendungsprozessoren von NXP Semiconductors

Ermöglicht bei tragbaren Geräten wie intelligenten Lautsprechern längere Betriebszeiten und geringere Abmessungen

ROHM BD71837MWV - PMIC for NXP Semiconductors' i.MX 8M Application Processors

ROHM gibt die Verfügbarkeit eines programmierbaren System-Power-Management-ICs (PMIC) bekannt. Der BD71837MWV wurde für die Anwendungsprozessoren der i.MX-8M-Familie von NXP optimiert, die sich bei der Audio-, Video- und Grafikverarbeitung in einer Vielzahl von Applikationen von Audio/Video für Heimanwendungen über industrielle Automatisierung bis hin zu Mobile-Computing auszeichnet. Der System-PMIC integriert alle Stromversorgungen für die i.MX-8M-Prozessoren und Systemperipherie. Neben einem hocheffizienten Abwärtswandler mit einem maximalen Wirkungsgrad von 95% sind auch die meisten benötigten Schutzfunktionen vom System enthalten. Dadurch lassen sich die Entwicklungszeiten deutlich reduzieren, die Abmessungen verringern sich und das Systemdesign vereinfacht sich wesentlich.

„ROHM bleibt auch weiterhin ein geschätzter i.MX-Systempartner. Der BD71837MWV ist eine gute Wahl für i.MX8M-Kunden, die eine Single-Chip-Power-Lösung suchen,“ erklärt Leonardo Azevedo, i.MX Senior Director für Marketing bei NXP Semiconductor.

In den letzten Jahren haben zahlreiche IoT-Anwendungen mit intelligenten Lautsprechern eine Steuerung über Sprachbefehle ermöglicht, um anschliessend das Streaming von Audio/Video entsprechend auszuführen. Die i.MX-8M-Familie von NXP verfügt über bis zu vier ARM-Cortex-A53- und -Cortex-4-Kerne. Sie bietet flexible Speicheroptionen. Weitere Spezifikationen sind die Full-4K-Ultra-HD- und HDR-Videofunktionalität, High-Fidelity-Audiowiedergabe, bis zu 20 Audiokanäle und DSD512-Audio-Support. Das hochintegrierte Design, das Audio, Video und maschinelles Lernen auf einer Plattform kombiniert, bietet nahtlose Konnektivität und ein intuitives Nutzererlebnis.

ROHM PMIC Lineup for NXP's i.MX Applications Processors

Um für i.MX-8M-Prozessoren die ideale Stromversorgung zu realisieren, nutzt der BD71837MWV die branchenführende Analog-Power-Technologie von ROHM. Komfort, Benutzerfreundlichkeit und ein reichhaltiges Nutzererlebnis forcieren weiterhin die Nachfrage nach leistungsfähigen SoC-Lösungen (System on Chip). Hochleistungsanwendungen zur Grafik-, Video- und Audioverarbeitung stellen jedoch oft widersprüchliche Anforderungen an die Stromversorgung und das thermische Design. Sie erfordern höhere Leistung auf kleinerem Raum bei gleichzeitig hohem Spitzenwirkungsgrad und niedrigem Standby-Stromverbrauch (letzteres ist sowohl durch Vorschriften als auch durch Anwendungsfälle wie Always-On-Geräte mit Sprachschnittstelle bedingt). 

Der BD71837MWV erfüllt diese Anforderungen bei gleichzeitig geringster BOM-Stückliste für Power-Management-Systeme. Darüber hinaus verringert der hochintegrierte Chip die Anzahl der externen Bauteile und dadurch die Leiterplattenfläche um 45% (bei Verwendung einer einseitigen Leiterplatte vom Typ 3). Dank der Software- und One-Time-Programmierbarkeit (OTP) lässt sich ROHMs neuer PMIC problemlos an unterschiedlichste Systemdesigns anpassen.

Verfügbarkeit: Der BD71837MWV ist ab Juni in Muster- und ab Oktober in OEM-Stückzahlen erhältlich.

Hauptmerkmale

1.Für i.MX-8M-Prozessoren optimierte All-in-one-Power-Lösung

Die Stromversorgungsschaltung des BD71837MWV wurde speziell zur Stromversorgung der i.MX-8M-Prozessorfamilie entwickelt. Sie integriert einen 8-Buck-Wandler, sieben LDOs und eine Steuerlogik. Dies ermöglicht sowohl die Stromversorgung des Prozessors als auch der benötigten DDR-Speicher – alles mit einem Chip. Ein 1,8-V/3,3-V-Leistungsschalter für SDXC-Karten ist ebenso eingebaut wie ein 32,768-kHz-Quarzoszillator und mehrere Schutzschaltungen gegen Kurzschluss bzw. Überspannung/-strom am Ausgang und thermische Abschaltung.

Bei der Abwärtswandlung wird der hohe Wirkungsgrad von 83 % bis 95 % bei Ausgangspannungen von 0,7 V bis 3,3 V erreicht. Der große Eingangsspannungsbereich von 2,7 V bis 5,5 V unterstützt eine Vielzahl von Stromquellen, von Batterien bis USB. Dies macht den PMIC zur idealen Lösung für i.MX-8M-Anwendungen.

Power-Sequencing, SoC-PMIC-Steuersignalisierung und Änderungen des Power-States werden automatisch von der Hardware-Steuerlogik übernommen. Der BD71837MWV unterstützt alle Low-Power-Zustände des i.MX 8M wie SNVS und Suspend. Wenn bis auf zwei Stromleitungen alle im „Ein“-Zustand sind, verbraucht der IC im SNVS-Zustand nur 30 µA und im Leerlauf 137 µA. Die Kommunikation mit dem Host-Prozessor erfolgt über I2C und ermöglicht den Betrieb mit 100/400 kHz und 1 MHz.

2. Kompaktes QFN-Gehäuse spart Platz und reduziert die BOM-Stückliste

Alle notwendigen Stromversorgungsfunktionen sind in einem kompakten 8 mm x 8 mm großen QFN-Gehäuse mit 68 Pins integriert. Das Pin-Layout ist so ausgelegt, dass ein einfacher Anschluss an NXPs i.MX-8M-Prozessor und den DDR-Speicher gewährleistet ist. Im Vergleich zu diskreten Lösungen werden 56 Teile weniger benötigt und die Leiterplattenfläche um bis zu 45 Prozent reduziert. Die doppelseitige Montage aller Power-Management-Funktionen ermöglicht Platinen-Abmessungen mit weniger als 400 mm2.

3. Anpassbar an das Systemdesign
Um beim Anwendungsdesign eine größere Flexibilität zu gewährleisten, verfügt der BD71837MWV über einen Sequenzer, der kompatibel ist zu den von den i.MX-8M-Prozessoren unterstützten Power-Modi (Run, Idle, Suspend, SNVS, Off). Über die I2C-Schnittstelle und den OTP-ROM lassen sich die Umschaltbedingungen für den Power-Modus, das Aktivieren/Deaktivieren der Schutzfunktion, die Ein/Aus-Steuerung sowie die Spannung für jede Stromversorgung für die vom System benötigen Speichertypen und Funktionen anpassen. Je nach Anwendungsbedarf wird somit eine optimale Leistung erreicht.

4.Bewährte Lösung und umfassender Support sorgen für schnelles Design-In mit minimalem Risiko
Der Betrieb des BD71837MWV PMIC wurde mit dem i.MX-8M-SoC verifiziert. Es verkürzt die Entwicklungszeit und ermöglicht die rechtzeitige Produktfreigabe. ROHM hat für periphere Anwendungen, die für den Entwurf erforderlich sind, Richtlinien, Referenzschaltungen und Layouts erstellt. Ein PMIC-Evaluierungsboard ist ebenfalls erhältlich. Der Anwender kann damit den Betrieb im Vorfeld überprüfen.