SGM38045無電感電源管理芯片設計方案

SGM38045 是圣邦微電子重點推出的一顆專門為智能手環、智能手表等小尺寸 AMOLED 顯示屏提供 AVDD、ELVDD、ELVSS 的無電感電源管理芯片。

SGM38045 獨特的無電感架構，保證高效率的同時，省掉傳統 DC/DC 架構所需的功率電感，消除終端客戶整機厚度受電感高度制約的問題，節省電感的成本。此外，當用在顯示屏模組柔性電路板 (FPC) 上時，其支持通孔設計的引腳布局方式，大幅度降低了 FPC 的成本。

SGM38045 無電感設計

圖 1 SGM38045 典型應用電路

傳統升壓或升降壓架構 AMOLED 電源采用 1μH 至 4.7μH 的功率電感，其厚度往往達到 0.8mm，低于 0.6mm 的電感極少且成本較高。SGM38045 的主電源采用具有旁路功能的 ×1.5 電荷泵架構，無需功率電感，這對于深受電感高度限制的整機厚度來說大有裨益;尤其當電源芯片放在屏模組 FPC 上時，模組的避空設計會更加方便。

SGM38045 支持雙層通孔 FPC 設計

SGM38045 特別適合應用在 AMOLED 屏模組 FPC 上。其獨特的 WLCSP-1.2×2.4-17B 封裝引腳布局方案，允許客戶使用通孔 FPC 進行設計，這避免了常規引腳布局時為防止焊盤過孔漏錫問題而采用盲埋孔工藝的需求。這也意味著 SGM38045 可以支持采用通孔的雙層 FPC，從而大幅降低了 FPC 成本。如下為 SGM38045 支持通孔設計的引腳布局示意圖：

圖 2 SGM38045 引腳布局及通孔設計示意圖

圖 3 SGM38045 雙層通孔 PCB 布局實例

SGM38045 內部框圖

圖 4 SGM38045 內部框圖

SGM38045 基本工作原理

SGM38045 是一顆采用 ×1/×1.5 自適應模式電荷泵結構的無電感小尺寸 AMOLED 電源。以 3.3V 輸出為例，當電源電壓 VIN 高于 3.7V 時，主電荷泵工作在 1 倍壓輸出的 Bypass 直通模式，主輸出電壓 VVOP ≈ VIN;當電源電壓 VIN 低于 3.7V 時，主電荷泵工作在 1.5 倍壓輸出的模式。此后經 AVDD、OVDD 兩個 LDO 分別產生 AVDD、OVDD 兩個正壓輸出;經負壓電荷泵 (×(-1) Negative Charge Pump)，和 LDO OVSS 產生負壓 OVSS。

SGM38045 主要特性

2.7V 至 4.8V 輸入電壓范圍;

3.3V AVDD 輸出電壓;

2.8V 至 3.5V OVDD 輸出電壓范圍(默認輸出：3.3V ±0.9%，0.1V 步進);

-2.8V 至 -3.5V OVSS 輸出電壓范圍(默認輸出：-3.3V ±0.9%，0.1V 步進);

高達 70mA OVDD&OVSS 輸出電流能力;

OVDD-OVSS 效率高達 89.2%;

無電感自有專利電路結構;

支持 PCB 通孔設計;

優秀的線性和負載調整率;

低紋波和優秀的瞬態響應;

真輸出負載與輸入分離;