MCU與模擬電源管理集成

近日，Microchip宣布推出業界首款集成MCU的基于模擬的電源控制管理器MCP19111,該產品可以利用數字信號控制DC/DC轉換，可在4.5V至32V的寬電壓范圍內工作。

　　為什么需要MCP19111“現在，業界主要提供兩種電源轉換方案，一種是完全數字式控制，通過模數轉換以及MCU計算出結果，而另外一種則是完全通過模擬器件搭出來的電源轉換系統，不存在任何模數轉換。”Microchip模擬產品營銷副總裁兼市場傳訊部副總裁Bryan J. Liddiard說道。

　　Microchip模擬產品營銷副總裁兼市場傳訊部副總裁Bryan J. Liddiard Bryan提到的兩種方案各有利弊，在模擬域而言，控制效率更高，而且不需要數字轉換，兩種方式各有優勢，數字控制更有靈活性，模擬控制更高效率而且便宜。

　　“產品工程師為什么關注于此呢？因為數字控制解決方案是在數字域中處理控制，它為工程師提供了充分的靈活性，能夠進行定制。而模擬解決方案由于控制是在模擬域內進行的，主要取決于所用器件的性價比和本身性能，工程師基本無法定制。而Microchip推出的MCP 19111電源控制器，則可完美解決這一沖突。”Bryan表示。

　　MCP19111,具有模擬控制與數字控制兩種功能MCP19111集成了PIC12F 8位單片機內核，同時去除了不必要的外設。模擬轉換部分也是采用Microchip成熟的MCP19035 PWM控制器方案。這種模塊化集成技術，不僅降低設計復雜性，減少元件數，并在縮小占位面積的同時提升了靈活性。

　　MCP19111內部結構談到為何只集成了8位單片機，Bryan解釋道：“實際上8位單片機已經可以滿足這個需求了，因為單片機不是在模擬部分的控制回路上。我們強調模擬部分的的反應必須非常快，可對于單片機就沒有這樣的要求。”

　　也有人表示擔心，畢竟有些模擬工程師根本不想用數字化的產品。對此，Bryan表示，MCP19111中的數字部分非常簡單，同時設計工具界面也力求簡潔，工程師只需輸入一些簡單的參數即可。

　　MCP19111主要特性：集成MCU的同步降壓PWM控制器寬Vin范圍集成LDO與MOSFET驅動器完全可編程MCU內核QFN 5*5mm 28引腳Bryan:MCP19111是如何提供獨特的電源解決方案的關于MCP19111的產品特點介紹，請參考Bryan的發言實錄：MCP19111采用高性能、高帶寬的模擬控制，可確保在負載發生變化時，迅速及時地做出響應。在數字控制器中，帶寬是處理器執行速度的函數。當帶寬要求增加時，需要更快地執行指令（即，更高的MIPS）。類似的，這也與模數轉換的速度有關（要更高的帶寬，就要A/D轉換速度更快）。

　　除了速度，負載穩壓還取決于模數轉換的精度，所以A/D轉換器不僅要滿足帶寬要求，而且精度還必須達到18-24位！采用基于模擬的控制回路，可以保持帶寬水平，又免除了對高性能數字元件（以及成本）的需要。

　　在應用中模擬解決方案通常不太靈活。在設計階段，有許多靈活的模擬解決方案，但是必須做出一定的權衡，因為要使采用模擬解決方案的應用具備靈活性，是一件困難重重、成本高昂的事。現在的負載（如處理器）日益復雜，需要供電電源有一定的靈活性。這時就需要在性能和功耗之間進行權衡。處理器在進行密集計算期間需要更高的電壓，而在休眠或空閑狀態時又要求降低電源電壓，從而減小功耗。對這種靈活性的要求越來越高。

　　為此，增加了一個“監控”MCU,以在另一個慢速回路中“控制”模擬控制器。而且，這個“監控”MCU可以是一個小巧的低功耗MCU,對模擬回路進行配置，卻不駐留于“快速”PWM控制回路內。此外，它具備多個更高級特性，其中有雙向通信或定制代碼支持。客戶能夠在器件中實現其自己的IP或定制的電源轉換算法。

　　我們的全新解決方案不僅更加靈活，而且集成度更高。我們也知道還有其他“合成”電源轉換解決方案，但我們的解決方案是獨一無二的，能夠充分利用模擬控制回路，提供功能全面的單片機。