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NXPの車載向けPMICの魅力を徹底解説 (Page 2/2)
NXPの車載PMICポートフォリオと代表製品の特徴を解説

NXPの車載向けPMIC（Power Management IC）は、自動車向けに設計された高度な電源管理ICです。NXPのPMICは、高効率、高信頼性、省スペース化、電源管理の最適化、開発効率の改善を求めるユーザーにとって最適な製品です。
今回は車載ECUにおけるPMICの必要性とNXPの車載向けPMICの特徴、魅力、ポートフォリオについて、2ページにわたって解説します。
  • NXP
  • 車載
  • パワーマネジメント
  • マイクロコントローラー
  • マイクロプロセッサー
  • PMIC
  • FPGA
  • 電源
  • マルチチャンネル電源
  • 電源管理
  • 機能安全
  • SBC
  • 電力効率
  • 電力密度
  • 開発効率
  • 低消費電力
  • 車載ECU
  • OTP
  • 電源シーケンス
  • ウォッチドッグ
  • セーフティMCU
  • FS24
  • FS23
  • FS26
  • PF5020
  • PF7100
  • PF8100
  • PF8200
  • Buck
  • Boost
  • LDO

NXPの車載向けPMICのポートフォリオ

NXPの車載向けPMICは、電圧レギュレーター構成と機能安全レベルの拡張性を備えた広範なポートフォリオを有しており、自動車の幅広いアプリケーションのプロセッサー、マイコン、FPGAに対応できます。

  • 広範囲なPMICポートフォリオのイメージ

高電圧PMICのポートフォリオ（FS/VRシリーズ）

Features FS23 FS24 FS26 FS56 FS5502 FS45 FS65 FS66 FS84/85 FS86 VR5510 VR5500
Power Management Features Orderable part numbers PFS230xAMBEP
PFS232xAMBEP		 PFS240xAVMA0ES
PFS240xAVBA0ES		 PFS2630AMDA0AD MFS5600AMEA0ES MC33FS5502Y0ES MC33FS45xx
MC35FS45xx		 MC33FS65xx
MC35FS65xx		 MC33FS6600M0ES MC33FS8530A0ES
MFS8416AMBP0ES		 MFS8613BMDA0ES MVR5510AMDAx MC33VR5500V0ES
Power Rails 1x Buck (FS232x only)
2x/3x LDO (FS232x/FS230x)		 1x Buck
1x LDO		 2x Buck
2x LDO
1x Boost		 2x Buck 3x Buck
1x LDO		 1x Buck
4x LDO
1x Boost		 2x Buck
3x LDO
1x Boost		 4x Buck
2x LDO
1x Boost		 4x/3x Buck (FS85x/84x)
2x LDO
1x Boost		 2x Buck
2x LDO
1x Boost		 4x Buck
4x LDO
1x Boost		 4x Buck
2x LDO
1x Boost
VPRE HV Buck 3.3 V to 5 V / 0.6 A (internal FET) (FS232x only) 1.9 V to 5 V / 0.4 A (internal FET) 3.7 V to 6.35 V / 1.5 A synch. rectification (internal FET) 1X [1.8 V to 8 V / 3 A (internal FET)] 1X [1.8 V to 7.2 V / 10 A (external FET)] 4.1 V and 5 V /10 A (external FET) 6.5 V fixed/ 2.0 A Asynchronous 6.5 V fixed/ 2.0 A Asynchronous 3.3 V to 5 V /10 A (external FET) 3.3 V to 5 V /10 A (external FET) 3.3 V to 5 V /15 A with HS short-circuit protection (external FET) 3.3 V to 5.2 V / 10 A (external FET) 3.3 V to 5 V /10 A (external FET)
MCU Core Supply 3.3 V to 5 V /100 mA or 250 mA ext.PNP
LDO (FS230x only)		 ー 0.8 V to 3.35 V DCDC
/ 0.8 A to 1.65 A		 ー 0.8 V to 1.8 V /2.5 A
DCDC		 1 V to 5 V /0.5 A LDO 1 V to 5 V
0.8/1.5/2.2 A DCDC		 0.8 V to 1.8 V/2.5 A DCDC
up to 5 A in multiphase configuration		 0.8 V to 1.8 V/2.5 A DCDC
up to 5 A in multiphase configuration		 ー 0.4 V to 1.8 V / 2.5 A DCDC
up to 5 A in multiphase configuration		 0.8 V to 1.8 V/2.5 A DCDC
up to 5 A in multiphase configuration
Buck ー ー ー ー 1 V to 3.3 V/ 2.5 A DCDC ー ー 1 x (0.8 V to 1.8V/2.5 A)
1 x (1 V to 3.3 V/2.5 A)		 Extra rails depending version
1 x (0.8 V to 1.8 V/2.5 A)
1 x (1 V to 3.3 V/2.5 A)		 1 x (1 V to 3.3 V/2.5 A) 1 x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A DCDC)
1 x (1 V to 4.1 V / 2.5 A DCDC)		 1 x (0.8 V to 1.8 V/2.5 A)
1 x (1 V to 3.3 V/2.5 A)
Boost ー ー HV Boost Driver Config Front/Back ー ー Buck/Boost Topology on Vpre
(external FET)		 Buck/Boost Topology on Vpre
(external FET)		 Boost Converter
5 to 5.74 V/1.1 A
(internal FET)		 Boost Converter
5 to 5.74 V/1.1 A
(internal FET)		 Boost Converter
5 to 5.74 V/1.1 A
(internal FET)		 Boost Converter
4,5 V to 6 V / 1.1 A
(internal FET)		 Boost Converter
5 to 5.74 V/1.1 A
(internal FET)
LDO 3.3 V or 5V / 150 mA 3.3 V or 5V / 150 mA 2 x (3.3 V or 5 V / 400 mA) ー 2 x (1.1 V to 5 V/400 mA) Vcan 5 V/100 mA
Vcca 3.3 V/5 V/100 mA		 Vcan 5 V/100 mA
Vcca 3.3 V/5 V/100 mA		 2 x (1.1 V to 5 V/400 mA) 2 x (1.1 V to 5 V/400 mA) 1 x (1.5 V to 5 V/400 mA)
1 x (1.1 V to 5 V/400 mA)		 2 x (1.5 V to 5 V / 400 mA)
1 x (1.1 V to 5 V / 400 mA)		 2 x (1.1 V to 5 V/400 mA)
Trackers 3.3 V/5 V/100 mA ー 2 x (1.2 V/1.8 V /VREF/LDO / 150 mA)
(internal FET)		 ー ー 1 x ( 3.3 V/5 V/400 mA) ext.PNP 1 x ( 3.3 V/5 V/400 mA) ext.PNP ー ー ー ー ー
Others 150 mA with cyclic sensing and PWM
capability		 ー 0.75% Vref 3.3 V or 5 V / 30 mA ー ー Use Vcca as Vref Use Vcca as Vref ー ー ー 1x HV LDO 0.8 V or 3.3 V / 10 mA ー
Safety Features (listed for higher level of ASIL) Fit for ASIL QM/B QM/B B/D QM/B QM B/D B/D D QM/B/D QM/B/D QM/B/D QM
Watchdog Simple Simple Simple / Challenger Simple / Challenger ー Simple/Challenger Simple/Challenger Challenger Simple/Challenge Simple/Challenger Simple / Challenger ー
MCU Error Mon Yes Yes Yes (incl. PWM) Yes ー Yes Yes ー Yes Yes Yes ー
ext Vmon Yes Yes 1 Up to 4 1 ー – 4 Up to 4 Up to 9 4 1
BIST ABIST ABIST ABIST and LBIST ABIST and LBIST ー ABIST and LBIST ABIST and LBIST ABIST and LBIST ABIST and LBIST ABIST and LBIST ABIST and LBIST ー
ABIST On Demand Yes Yes Yes Yes (Option) ー ー ー ー ー ー ー ー
Safety Output RSTB, FS0B, LIMP0/1/2 LIMP0 FS0b, FS1b, RSTB FS0b, PGOOD1, PGOOD2 PGOOD, RSTB FS0b and FS1b
(option)		 FS0b and FS1b
(option)		 FS0b, PGOOD, RSTB FS0b, PGOOD, RSTB FS0b, PGOOD, RSTB FS0b, FS1b, RSTB PGOOD, RSTB
IC ext Monitoring Yes No Yes Yes ー Yes Yes Yes Yes Yes ー ー
Fault recovery Strategy Yes No Yes ー ー ー ー Yes Yes Yes Yes ー
Documentation/Analysis FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site ー FMEDA, Safety Manual FMEDA, Safety Manual FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site FMEDA, Safety Manual, FIT report, FTA, DFA audit on site ー
System Features Targeted battery system 12 V 12 V 12 V 12 V 12 or 24 V 12 V 12 V 12 or 24 V 12 or 24 V 12 or 24 V 12 V 12 V
Low–power Off Mode (25°C) All Reg Off 30 µA 30 µA 30 µA 7 µA 10 µA 30 µA 30 µA 10 µA 10 µA 10 µA 15 µA 10 µA
Low–power On Mode
Vpre ON / Reg could be switched On		 20 µA Standby mode with
Vpre in PFM: 20μA		 Standby mode with
Vpre in PFM: 29µA		 Standby mode with
Vpre in PFM: 65 µA		 ー ー ー ー ー ー Standby mode with Vpre + HVLDO ON: 35 µA.
Deep sleep mode: 15 µA		 ー
GPIO 2xHVIO, 4xLVIO, 2 Wakeup HVIO1, LIMP0/GPO 2 bidirectional GPIO (HV IO) 4 GPIOs 2 x Enable 2 x Wake inputs ー ー ー ー 2 x Wake inputs
2 x double function GPO		 ー 2 x Wake inputs
AMUX (battery, I/O, temp, VREF) Yes Yes Yes ー ー Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Long Duration Timer Yes Yes Yes ー ー Yes Yes ー ー ー ー ー
Communication SPI/I2C SPI SPI I2C I2C SPI SPI SPI SPI/I2C I2C I2C I2C
CAN interface 1 1 ー ー ー 1 (optional) 1 (optional) ー ー ー ー ー
LIN interface 1 ー ー ー ー 1 (optional) 1 (optional) ー ー ー ー ー
Package (mm) 48 QFN (7x7) 32 QFN (5x5) 48 LQFP EP (7x7) 32 QFN (5x5) 56 QFN EP (8x8) 48 LQFP EP(7x7) 48 LQFP EP(7x7) 56 QFN EP (8x8) 56 QFN EP (8x8)
48 QFN EP (7x7)		 48 QFN EP (7x7) 56 QFN (8x8) 56 QFN EP (8x8)
Typical application Body and Comfort Smart Access, Small Body BMS, DC–DC, OBC, inverter, VCU, BCM, BJB Infotainement, telematics, clusters QM radar Gearbox, battery management and DCDC EPS, battery management, active suspension, inverters, gearbox and transmission Hybrid vehicle control unit ADAS vision and radar, safety island, domain controller ADAS vision and radar, safety island, propulsion domain controller Service–oriented gateway, V2X, domain controller Radio, V2X and infotainement
MCU alignment S32K1
S32K31x		 NCJ29Dx
KW4x		 S32K3x General S32R274 S32K1x MPC574x
MPC577x		 S32S2x S32R
S32V		 General S32G General
BYLink System Power Platform – – Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes

参照：https://www.nxp.jp/docs/ja/brochure/SBCAUTOBRA4.pdf 

低電圧PMICのポートフォリオ（PCA/PF/VRシリーズ）

Features PCA9420 PCA9450 PCA9451 PCA9460 PF0100 PF3000 PF3001 VR5100 PF0300 (Pre-Production) PF0900 (Pre-Production) PF5020 PF5023 PF5024 PF5030 PF5103 (Pre-production) PF5113 (Pre-Production) PF5123 (Pre-Production) PF52 PF5300/PF5301/PF5302 PF71 PF81 PF8101 PF8121 PF82 PF8201
Power Management Features Orderable part numbers PCA9420UKZ
PCA9420BSZ		 PCA9450AAHNY PCA9450BHNY PCA9450CHNY PCA9451AHNY PCA9460AUK
PCA9460BUK
PCA9460CUK		 MMPF0100xxAEP MC32PF3000xxEP MC32PF3001xxEP MC34VR5100xxEP PPF0300xxxxxES PPF09000xxxxxES MPF5020xxxxES MPF5023xxxxxES MPF5024xxxxxES PPF5030AMDA0ES PPF5103xxxxES PPF5113xxxxxES PPF5123xxxxxES MPF5200AMBxxES MPF5300xxxxES
MPF5301xxxxES
MPF5302xxxxES		 MPF7100xxxxES MC33PF8100xxES MC33PF8101A0ES
MC34PF8101A0EP		 MC32PF8121xxEP MC33PF8200xxES MC33PF8201A0ES
Power Rails 2x Buck
1x LDO		 6x Buck
5x LDO		 6x Buck
3x LDO		 4x Buck
5x LDO		 6x Buck
1x Boost
6x LDO		 4x Buck
1x Boost
6x LDO		 3x Buck
6x LDO		 3x Buck
1x Boost
3x LDO		 3x Buck
1x LDO		 5x Buck
3x LDO		 3x Buck
1x LDO		 3x Buck 4x Buck 3x Buck
2x LDO		 3x Buck
2x LDO		 3x Buck
2x LDO		 3x Buck 2x Buck 1x Buck 5x Buck
2x LDO		 7x Buck
4x LDO		 5x Buck
3x LDO		 7x Buck
4x LDO		 7x Buck
4x LDO		 5x Buck
3xLDO
Buck 1x(0.5 V~1.5 V or fixed 1.8 V / 250 mA , 1x(1.5 V~2.1 V, 2.7 V~3.3 V / 500 mA) 3x(0.6 V~ 2.1875 V / 3 A) , 1x(0.6 V~3.4 V / 3 A) , 2x(0.6 V~3.4 V / 2 A) 3x(0.6 V~2.1875 V / 2 A) , 1x(0.6 V~3.4 V / 3 A) , 1x(0.6 V~3.4 V / 2 A) , 1x(0.6 V~3.4 V / 1.5 A) 2x(0.6 V ~3.4 V / 1 A) , 2x(0.6 V~2.1875 V / 1 A) 1x(0.3 V~ 1.875 V / 2.5 A) , 1x(0.3 V~1.875 V / 2 A) , 1x(0.4 V~3.3 V / 2 A, 1.2 V~3.3 V / 2.5 A) , 2x(0.4 V~3.3 V / 1.25 A) , 1x(0.4 V~3.3 V / 1 A) 1x(0.7 V~1.425 V, 1.8V, 3.3 V/1 A) , 1x(0.7 V~1.475 V/1.75 A) , 1x(1.5 V~1.85 V, 2.5 V~3.3 V/1.25 A) , 1x(0.9 V~1.65 V/1.5 A) 1x(0.7 V~1.425 V, 1.8 V, 3.3 V/2.75 A) , 1x(1.5 V~1.85 V, 2.5 V~3.3 V/1.25 A) , 1x(0.9 V~1.65 V/1.5 A) 1x(0.7 V~1.425 V, 1.8 V,3.3 V / 3.8 A) , 1x(1.5 V~1.85 V, 2.5 V~3.3 V / 1.25 A) , 1x(0.9 V~1.65 V / 1.5 A) 3x(0.5 V-3.3 V / 3.5 A) 1x(0.5 V-3.3 V / 3.5 A) , 4x(0.3 V-3.3 V / 2.5 A) 2x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) , 1 x (1 V to 4.1 V / 2.5 A) 3x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) 4x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) 2x(0.7 V~1.5 V / 3.5 A with SVS and dual phase capability, up to 7 A) , 1x(1 V~4.1 V, 2.5 A) 3x(0.5 V-3.3 V / 3.5 V) 1x(0.8 V, 0.825 V, 0.9 V or 1.2 V / 2.6 A), , 1x(1.3 V, 1.5 V, 1.8 V, 2.3 V, 2.5 V, or 3.3 V / 3.5 A), , 1x(1.1 V, 1.3 V, 1.5 V,2.5 V, or 3.3 V / 2.6 A) 3x(0.5 V-3.3 V / 3.5 A) 2x (0.6 V to 1.2 V / 8 A) PF5300: 1x(0.5 V – 1.2 V)/12 A , PF5301: 1x(0.5 V – 1.2 V) / 8 A , PF5302: 1x(0.5 V – 1.2 V) / 15 A 4x (0.4 V to1.8 V / 2.5 A) multiphase , 1x (1 V to 4.1 V / 2.5 A) 6x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) multiphase , 1x (1 V to 4.1 V / 22.5 A) 4x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) multiphase 2+2 , 1x (1 V to 4.1 V / 2.5 A) 6x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) multiphase 2+2 , 1 x (1 V to 4.1 V / 2.5 A) 6x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) multiphase 4+2 , 1x (1 V to 4.1 V / 2.5 A) 4x (0.4 V to 1.8 V / 2.5 A) multiphase 2+2 , 1 x (1 V to 4.1 V / 2.5 A)
Boost - - - - 1x(5 V~ 5.15 V/600 mA) 1x(5 V~5.15 V/600 mA) - 1x(5 V~5.15 V / 600 mA) - - - - - - - - - - - - - - - - -
LDO 1x(1.70 V~ 1.90 V / 1 mA)
1x(1.5 V~2.1 V, 2.7 V~3.3 V / 250 mA)		 1x(1.6 V~1.9 V, 3.0 V~3.3 V / 10 mA)
1x(0.8 V~ 1.15 V / 10 mA)
1x(0.8 V~3.3 V / 300 mA)
1x(0.8 V~3.3 V / 200 mA)
1x(0.8 V~ 3.3 V / 150 mA)		 1x(1.6 V~1.9 V, 3.0 V~3.3 V / 10 mA)
1x(0.8 V~3.3 V / 200 mA)
1x(1.8 V~3.3 V / 150 mA)		 3x(0.8 V~3.3 V / 250 mA)
1x(0.8 V~3.3 V / 10 mA)
1x(0.6 V~1.95 V / 250 mA)		 1x(0.8 V~1.55 V / 100 mA)
1x(0.8 V~1.55 V / 250 mA)
2x(1.8 V~3.3 V / 100 mA)
1x(1.8 V~3.3 V / 350 mA)
1x(1.8 V~3.3 V / 200 mA)		 1x(1.8 V~1.85 V, 2.85 V~3.3 V / 100 mA)
1x(2.85 V~3.3 V / 350 mA)
1x(0.8 V~1.55 V / 250 mA)
2x(1.8 V~3.3 V / 100 mA)
1x(1.8 V~3.3 V / 350 mA)		 1x(1.8 V~1.85 V, 2.85 V~3.3 V / 100 mA)
1x(2.85 V~3.3 V / 350 mA)
1x(0.8 V~1.55 V / 250 mA)
2x(1.8 V~3.3 V / 100 mA)
1x(1.8 V~3.3 V / 350 mA)		 1x(2.85 V~3.3 V / 350 mA) 1x(0.8 V~1.55 V / 250 mA) 1x(1.8 V~3.3 V / 350 mA) 1x(0.75 V-3.3V / 500 mA) 1x(0.75 V-3.3 V / 500 mA)
2x(0.65 V-3.3 V / 200 mA)		 1x (1.5 V to 5 V / 400 mA) - - 2x(1.5 V~ 5.0 V / 400 mA) with load switch capability 1x(0.75 V-3.3 V / 200 mA),
1x(0.75 V-3.3 V / 500 mA)		 1x(1.8 V-3.3 V / 200 mA),
1x(1.8 V-3.3 V / 250 mA)		 – – – 2x (0.8 V to 5 V / 400 mA) 4x (1.5 V to 5 V / 400 mA) 3x (1.5 V to 5 V / 400 mA) 4x (1.5 V to 5 V / 400 mA) 4x (1.5 V to 5 V / 400 mA) 3x (1.5 V to 5 V / 400 mA)
Others Charger Load Switch, I2C Level Translator Load Switch, I2C Level Translator 4x Load Switch Coin-cell charger Coin-cell charger Coin-cell charger Coin-cell charger - VAON: (1.8 V-3.3 V / 10 mA) Load switch - - - – – – – – VSNVS1:(1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA)
VSNVS2:(0.8 V / 0.9 V / 1.8 V, 10 mA)		 VSNVS: (1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA) VSNVS: (1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA) VSNVS: (1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA) VSNVS: (1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA) VSNVS: (1.8 V / 3.0 V / 3.3 V, 10 mA)
Safety Features (listed for higher level of ASIL) Fit for ASIL QM QM QM QM QM QM QM QM QM QM / ASIL B/D QM / ASIL B QM / ASIL B QM / ASIL B QM / ASIL B/D QM / ASIL B/D QM / ASIL B/D QM / ASIL B/D QM / ASIL B QM / ASIL B/D QM / ASIL B QM ASIL B QM ASIL B ASIL B
Watchdog Yes - - - - - - - Simple Simple/Challenger Simple Simple Simple Simple/Challenger Simple/Challenger Simple/Challenger Simple/Challenger Window Watchdog Simple/Challenger Window Watchdog Window Watchdog Window Watchdog Simple Window Watchdog Simple
BIST - - - - - - - - – ABIST/LBIST ABIST ABIST ABIST ABIST/LBIST ABIST/LBIST ABIST/LBIST ABIST/LBIST ABIST ABIST ABIST ABIST ABIST – ABIST ABIST
ABIST On Demand - - - - - - - - No Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No No Yes Yes
Safety Output - - - - - - - - PGOOD PGOOD 5x PGOOD 4x PGOOD 5x PGOOD FS0B, RSTB, PGOOD PGOOD PGOOD PGOOD PGOOD PGOOD FSOB, PGOOD PGOOD PGOOD PGOOD FSOB, PGOOD FSOB, PGOOD
Documentation/Analysis - - - - - - - - Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No No Yes Yes
System Features Operating Voltage (V) 2.5 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 3.0 – 5.5 2.85 – 4.5 2.8 – 5.5 2.8 – 5.5 2.8 – 4.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.5 – 5.5 2.5 – 5.5 2.5 – 5.5 3.15 – 5.25 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5 2.7 – 5.5
Ambient Temp Range (°C) -40 °C to 85 °C -40 °C to 105 °C -40 °C to 105 °C -40 °C to 85 °C -40 °C to 85 °C / 105 °C -40 °C to 85 °C / 105 °C -40 °C to 85 °C / 105 °C -40 °C to 105 °C 40 °C to +125 °C -40 °C to +125 °C -40 °C to 105 °C / 125 °C -40 °C to 105 °C / 125 °C -40 °C to 105 °C / 125 °C -40 °C to 125 °C -40 °C to 125 °C -40 °C to +125 °C -40 °C to +125 °C -40 °C to 125 °C -40 °C to 125 °C -40 °C to 105 °C / 125 °C -40 °C to 85 °C / 105 °C -40 °C to 105 °C -40 °C to 85 °C -40 °C to 105 °C -40 °C to 105 °C
Low–power Off Mode (25°C) All Reg Off Low power with ship mode - - - - - - - – 3μA – – – – – – – – 1.5uA – – – – – –
GPIO 1.8 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V - - - - 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V / 5 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V – 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V / 5.0 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V 1.8 V / 3.3 V
AMUX (battery, I/O, temp, VREF) – – No – – - - - No – Yes Yes Yes Yes No No No Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Communication I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C I2C
Special Feature Linear battery charger integrated Load Switch, I2C Level Translator Load Switch, I2C Level Translator Load Switch Coin-cell charger RTC Supply Coin-cell charger & always-on RTC supply Coin-cell charger & always-on RTC supply Coin-cell charger RTC Supply Spread-spectrum Clock synchronization Spread-spectrum, Clock synchronization Coin-cell charger RTC Supply
Spread-spectrum Clock synchronization		 Spread-spectrum Clock synchronization Spread-spectrum Clock synchronization Spread-spectrum Spread-spectrum
Clock synchronization		 Spread-spectrum
Clock synchronization		 Spread-spectrum
Clock synchronization		 Spread-spectrum
Clock synchronization		 Adaptive voltage positioning 2x RTC Supply
Spread-spectrum
Clock synchronization		 RTC Supply
Coin-cell charger
Spread-spectrum
Clock synchronization		 RTC Supply
Coin-cell charger
Spread-spectrum
Clock synchronization		 RTC Supply
Coin-cell charger
Spread-spectrum
Clock synchronization		 RTC Supply
Coin-cell charger
Spread-spectrum
Clock synchronization		 RTC Supply
Coin-cell charger
Spread-spectrum
Clock synchronization
Package (mm) HVQFN24 (3 mm x 3 mm x 0.85 mm) or WLCSP25 (2.09 mm x 2.09 mm x 0.525 mm) HVQFN56
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)"		 WLCSP42
(2.86 mm x 2.46 mm x 0.525 mm)		 QFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)		 QFN48
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)		 QFN48
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)		 QFN48
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)		 HWQFN28
(4.5 mm x 4.5 mm x 0.68 mm)		 HPQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.9 mm)		 HVQFN40
(6 mm x 6 mm x 0.85 mm)		 HVQFN40
(6 mm x 6 mm x 0.85 mm)		 HVQFN40
(6 mm x 6 mm x 0.85 mm)		 HVQFN40
(6 mm x 6 mm x 0.85 mm)		 HWQFN28
(4.5 mm x 4.5 mm x 0.68 mm)		 HWQFN28
(4.5 mm x 4.5 mm x 0.68 mm)		 HWQFN28
(4.5 mm x 4.5 mm x 0.68 mm)		 PQFN32
(5 mm x 5 mm x 0.68 mm)		 3.5 mm x 4.5 mm HVQFN48
(7 mm x 7 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)		 HVQFN56
(8 mm x 8 mm x 0.85 mm)
MCU alignment i.MX RT600 i.MX RT500 (BSP available) i.MX 8M Mini i.MX 8M Nano i.MX 8M Plus (BSP available) i.MX 93 Family C&I versions (BSP available) i.MX 8ULP i.MX 6S / D / Q / QP / SL / SX (BSP available) i.MX 7, i.MX 6SL / SX / UL i.MX 7, i.MX 6SL / SX / UL LS1012, LX2160 (BSP available) – i.MX 95 i.MX RT117x i.MX 8 i.MX 8 S32xx – – – S32R45, LX2160 S32G3 i.MX 8X / XL (BSP available) i.MX 8, i.MX 8X,S32V, LS1043 / LS1046 / LA1575 / LA9358 / LX2160(BSP available) i.MX 8, i.MX 8X (BSP available) i.MX 8, i.MX 8X (BSP available) i.MX 8, i.MX 8X,S32V, LS1043 / LS1046 / LA1575 / LA9358 / LX2160(BSP available) i.MX 8, i.MX 8X,S32 V, LS1043 / LS1046 / LA1575 / LA9358 / LX2160(BSP available)
BYLink System Power Platform - - - - - - - - Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes

参照：https://www.nxp.com/docs/en/brochure/PMICBRA4.pdf 

高電圧PMIC FSシリーズから3製品を紹介

高電圧PMIC FSシリーズから3製品をピックアップして紹介します。

[ NXP公式 ] システム・ベース・チップ 

FS24ファミリー

[ NXP公式 ] FS24 ASIL-Bに適合した、車載アプリケーション専用セーフティ・ミニCAN FD SBC 

FS24は、車載アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理、電圧監視、セーフティ機能、CAN FDトランシーバーを備えたPMIC（SBC）デバイス・ファミリーです。このデバイスは、超広帯域無線（UWB）、近距離無線通信（NFC）、Bluetooth Low Energy（LE）デバイスを使用したセキュア・カーアクセス・アプリケーション、および低消費電力、低ノイズ、CAN FD通信が求められる小型アプリケーションに最適です。機能安全レベルはQMからASIL Bに対応します。

FS24は12V車載バッテリーに直接接続でき、1x Buck（降圧コンバーター）と1x LDO（リニアレギュレーター）を内蔵し、マイコンおよび周辺部品に給電します。

  • 図11　FS24の外観：イメージ

    図11　FS24の外観

  • 図12　FS24のブロック図：イメージ

    図12　FS24のブロック図

FS24の特徴

電源管理ソリューション

  • 入力電圧は最大40V DC
  • 1x HVBUCK： 1.9V～5.0V＠精度2%、最大400mA、スイッチング周波数450kHz or 2.2MHz。
  • 1x HVLDO: 3.3V or 5V＠精度2%、最大150mA。

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース： 8ビットCRC対応32ビットSPI（最大4MHz）
  • ステートマシンで3つの電源動作モード（NORMAL、LPON、LPOFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能：
    － 低消費電力モードLPOFF時に40µA、LPON時に25µA
    ※NORMAL（通常）、LPON（Low-power On：低消費電力オン）、LPOFF（Low-power Off：低消費電力オフ）モードはデバイスの動作モードです。
  • 広いIO互換範囲：1.9V～5V のIO電圧に対応
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • 各種の電圧監視に対応したAMUX（Analog Multiplexer）：バッテリー電圧、内部電圧を監視してBOMを低減
  • LDT（Long Duration Timer）を内蔵：最大194日までプログラマブルなタイマーで、Low-power modeへの遷移とウェイクアップに使用可能。
  • CAN FDトランシーバーを内蔵：ウェイクアップ機能付き最大5Mbps、ISO 11898-2:2016とSAE J2284 standardに対応
  • HW IDピン：特定ピンのハードウェア接続状態に基づいて内蔵ハードウェアIDレジスタに値をセット。レジスタ値はマイコンで読み出し可能。

セーフティ機能

  • デバイスが生成する電圧のOV/UVを監視。VMON_EXTピンで外部電圧を監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
  • ウィンドウWDまたはタイムアウトWDでマイコンの故障を監視
  • RSTB + 1x フェイルセーフ出力（LIMP0）：フェイル・イベントが発生したときにLIMP0をローレベルにアサート。

プログラマビリティ

パッケージ

  • HVQFN32EP: QFN 32 pins, Exposed pad, Wettable flanks, 5 x 5 x 0.85 mm, 0.5 mm pitch

アプリケーション例

  • 図13　FS24のアプリケーション・ブロック図：イメージ

    図13　FS24のアプリケーション・ブロック図

FS23ファミリー

[ NXP公式 ] FS23 パワー・マネジメント、CAN、LINの機能を備えたセーフティ・システムベーシス・チップ (SBC) ファミリ 

FS23は、車載アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理、電圧監視、セーフティ機能、CAN FDおよびLINトランシーバー（※Parts Option）を備えたPMIC（SBC）デバイス・ファミリーです。このデバイスは、NXPの汎用マイコン/プロセッサーであるS32K1/S32K31xファミリーを搭載した車載ボディ＆コンフォート・アプリケーションの電源に最適です。NXP以外のマイコン/プロセッサーの電源としてもご使用いただけます。機能安全レベルはQMからASIL Bに対応します。

FS23は12V車載バッテリーに直接接続でき、1x Buck（降圧コンバーター）または1x LDO（リニアレギュレーター）を選択可能なレギュレーターと2x LDOを内蔵し、マイコンおよび周辺部品に給電します。

  • 図14　FS23の外観：イメージ

    図14　FS23の外観

  • 図15　FS23のブロック図：イメージ

    図15　FS23のブロック図

FS23の特徴

※FS24からの機能の差分を太字＆赤色で表記しています。

電源管理

  • 入力電圧は最大40V DC
  • HVBUCK： 3.3V or 5V＠精度2%、最大600mA、スイッチング周波数450kHz or 2.2MHz。
    またはHVLDO1： 3.3V or 5V＠精度2%、内部PMOSで最大100mA or外部PNPで250mA。
  • HVLDO2： 3.3V or 5V＠精度2%、最大100mA。
  • HVLDO3： 3.3V or 5V＠精度2%、最大150mA。

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース：CRC付き32ビットSPI/I2C
  • ステートマシンで3つの電源動作モード（NORMAL、LPON、LPOFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能：
    － 低消費電力モードLPOFF時に30µA、LPON時に40µA（HVLDO1） or 20µA（HVBUCK）。
    － LPONモードではHVBUCKまたはHVLDO1が常にアクティブで、HVLDO2/3は必要に応じて動作可能。
    ※NORMAL（通常）、LPON（Low-power On：低消費電力オン）、LPOFF（Low-power Off：超低消費電力オフ）モードはデバイスの動作モードです。
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • 各種の電圧監視に対応したAMUX（Analog Multiplexer）：バッテリー電圧、内部電圧を監視してBOMを低減
  • LDT（Long Duration Timer）を内蔵：最大194日までプログラマブルなタイマーで、Low-power modeへの遷移とウェイクアップに使用可能。
  • 2x HVIOおよび4x LVIO：ウェイクアップ機能付きの高電圧/低電圧GPIO。
  • 4x HSD（High-side Drier）、最大150ｍA：サイクリックセンシング機能。PWM信号（200Hz～400Hz）でLEDを駆動。
  • CAN FDトランシーバーを内蔵：ウェイクアップ機能付き最大5Mbps、ISO 11898-2:2016とSAE J2284 standardに対応
  • LINトランシーバーを内蔵：ウェイクアップ機能付きLIN 2.2, ISO 17987-4, SAE-J2602-2 standardに対応 (※Parts option)

セーフティ機能

  • デバイスが生成する電圧のOV/UVを監視。VMON_EXTピンで外部電圧を監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
  • ウィンドウWDまたはタイムアウトWDでマイコンの故障を監視
  • FCCUに依存しないMCU HW監視機能を備え、複数のタイプのアプリケーションに対応
    ※FCCU (Fault Collection and Control Unit)信号：NXPのセーフティMCUがハードウェア故障を検出するとこの信号で外部ICに異常の発生を通知します。PMICはこのFCCU信号を監視して、故障発生時にシステムを安全状態に移行します。
  • RSTB + 4x フェイルセーフ出力（FS0B, LIMP0/1/2）：フェイル・イベントが発生したときにLIMP0はLowレベルにアサート。
    － FS0BはデフォルトLow、LIMP0はデフォルトHigh、LIMP1/2は故障時に1.25Hz or 100HzでPWM駆動できます。

プログラマビリティ

パッケージ

  • QFN48EP: QFN 48 pins, Exposed pad, wettable franks, 7 x 7 x 0.85 mm, 0.5 mm pitch

FS26ファミリー

[ NXP公式 ] FS26 低消費電力セーフティ・システムベーシス・チップ、ASIL Dシステム対応 

FS26は、車載アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理、電圧監視、セーフティ機能を備えたPMIC（SBC）デバイス・ファミリーです。このデバイスは、NXPのプロセッサーであるS32K3xファミリーを搭載した車載パワートレイン、シャーシ、ローエンド・ゲートウェイなどのアプリケーションの電源に最適です。NXP以外のマイコン/プロセッサーの電源としてもご使用いただけます。機能安全レベルはASIL BからDに対応します。

FS26は12V車載バッテリーに直接接続でき、1x VPRE Buck（降圧コンバーター）、1x VCORE Buck、1x Boost（昇圧コンバーター）、2x LDO（リニアレギュレーター）、1x VREF（リファレンス電圧）、2x TRK（ボルテージトラッカー）を内蔵し、プロセッサーおよび周辺部品に給電します。

  • 図16　FS26の外観：イメージ

    図16　FS26の外観

  • 図17　FS26のブロック図：イメージ

    図17　FS26のブロック図

FS26の特徴

※FS23からの機能の差分を太字＆赤色で表記しています。

電源管理

  • 入力電圧は最大40V DC
  • VPRE HVBUCK：3.7V～6.35V＠精度2%、最大1.5A、スイッチング周波数440kHz or 2.25MHz。
  • VCORE LVBUCK：0.8V～3.35V＠精度2%、最大0.8A～1.65A（電流は型番で異なります）。マイコンのコア電圧専用。LDO2： 3.3V or 5V＠精度2%、最大100mA。
  • VBST：Boostコントローラー、5.0V～18V、外部スイッチ/ダイオード/電流センス抵抗を使用
  • LDO1とLDO2：3.3V or 5V＠精度2%、最大400mA。マイコンのIOおよび周辺部品に給電可能。
  • VREF：高精度リファレンス電圧、3.3V or 5V＠精度0.75%、最大30mA。外部ADCのリファレンスに使用可能。
  • TRK1とTRK2：ボルテージトラッカー、出力電圧はVREF/LDO2/内蔵LDOリファレンスから選択可能、最大150mA

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース：CRC付き32ビットSPI
  • ステートマシンで3つの電源動作モード（NORMAL、STANDBY、LPOFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能：
    － 低消費電力モードLPOFF時に30µA、STANDBYモード時に29µA。
    － STANDBYモードではVPREが常にアクティブで、LDO1/2は必要に応じて動作可能。
    ※NORMAL（通常）、STANDBY（スタンバイ）、LPOFF（Low-power Off：低消費電力オフ）モードはデバイスの動作モードです。
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • 各種の電圧監視に対応したAMUX（Analog Multiplexer）：バッテリー電圧、内部電圧、VREF、IO電圧を監視してBOMを低減
  • LDT（Long Duration Timer）を内蔵：最大194日までプログラマブルなタイマーで、Low-power modeへの遷移とウェイクアップに使用可能。
  • WAKE1とWAKE2：ウェイクアップ入力端子。WAKE2は外部ICのエラー監視入力として使用可能。
  • GPIO1とGPIO2：プログラマブルなGPIOで、ウェイクアップ入力または通常入力/プッシュプル出力の設定も可能

セーフティ機能

  • デバイスが生成する電圧のOV/UVを監視。VMON_EXTで外部電圧を監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
    － 起動時のABISTとLBIST（ロジック組み込み自己診断）(※Parts option)
  • シンプルWDまたはQ&A WDでマイコンの故障を監視
    ※シンプルWDは、マイコンがシード値を送信してWDタイマーをリセット（更新）する方式です。
  • FCCUに依存しないMCU HW監視機能を備え、複数のタイプのアプリケーションに対応
    ※FCCU (Fault Collection and Control Unit)信号：NXPのセーフティMCUがハードウェア故障を検出するとこの信号で外部ICに異常の発生を通知します。PMICはこのFCCU信号を監視して、故障発生時にシステムを安全状態に移行します。
  • RSTB + 2x フェイルセーフ出力（FS0B, FS1B）：フェイル・イベントを監視し、FS0BがLowレベルにアサートされた際に、FS1BをLowレベルにアサートする遅延時間と持続時間を設定可能。

プログラマビリティ

パッケージ

  • LQFP48: LQFP 48 pins, Exposed pad, 7 x 7 x 1.5 mm, 0.5 mm pitch

アプリケーション例

低電圧PMIC PFシリーズから3製品を紹介

低電圧PMIC PFシリーズから3製品をピックアップして紹介します。

[ NXP公式 ] パワー・マネジメント集積回路 (PMIC) 

PF5020ファミリー

[ NXP公式 ] PF5020 車載アプリケーション向けマルチチャネル (5) PMIC：高電力 x 4および低消費電力 x 1 

PF5020は、車載および産業機器アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理を備えたPMICデバイス・ファミリーです。このデバイスは、NXPのプロセッサーであるi.MXシリーズ、S32シリーズおよび他のメーカーのプロセッサーを搭載した車載アプリケーションの電源に最適です。PF5020は、スタンドアロン型電源としても使用できますが、NXPのPF8200やFS8500などのPMICと組み合わせても使用すれば、インフォテインメント、ADAS、ビジョン、レーダーなどのさまざまなアプリケーションの電源としてご使用いただけます。機能安全レベルはASIL Bまで対応します。

PF5020は、3x Buck（降圧コンバーター）1x LDO（リニアレギュレーター）、1x RTC LDOを内蔵し、プロセッサーおよび周辺部品に給電します。

  • 図19　PF5020の外観：イメージ

    図19　PF5020の外観

  • 図20　PF5020のブロック図：イメージ

    図20　PF5020のブロック図

PF5020の特徴

電源管理

  • 入力電圧は最大5.5V DC
  • SW1, SW2（Buck）
    － シングルフェーズ・モード：0.4V～1.8V＠最大2.5A、精度1.5%
    － デュアルフェーズ・モード：SW1とSW2は出力を束ねて最大5Aの電源に構成可能。コア給電用。
    － SW1とSW2はDVS (Dynamic Voltage Scaling)機能を搭載
    － SW2はDDRメモリー電源で使用するVTT（Voltage Termination）終端モードを搭載。
  • SWND1（Buck）：　1.0V～4.1V＠最大2.5A、精度2%
  • LDO1： 1.5V～5V＠最大400mA。ロードスイッチ機能で出力を個別にON/OFF。
  • VSNVS（RTC LDO）：1.8V/3.0V/3.3V＠最大10mA。プロセッサーのRTC（Real Time Clock）ドメイン給電およびコイン電池セル充電用。
    ※DVS（Dynamic Voltage Scaling）、負荷の変動に応じて出力電圧を動的に調整する機能です。
    ※VTT（Voltage Termination）はDDRメモリー専用の電源で、メモリーバスに基準電圧を提供して正確なデータ伝送を可能にします。

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース：CRC付き32ビットI2C（最大3.4MHz）
  • スイッチング周波数の周波数スペクトラム拡散と周波数マニュアル調整モード
  • ステートマシンで４つの電源動作モード（RUN、STANDBY、LP_OFF、QPU_OFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • PGOOD1-4ピン出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーター。各レギュレーターのOV/UV監視結果をPGOOD1-4ピンから出力。オープンドレイン出力。
  • PGOOD出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーターまたはGPO（General Purpose Output）にプログラム可能なオープンドレイン出力
    － PGインジケーターで使用：イネーブルしたレギュレーターのOV/UV監視結果PGOODxが全てハイになるとPGOODピンをアサート。
    － GPOで使用：電源シーケンス中にPGOODピンをアサートするタイミングをOTPでプログラム可能。
  • EN1/2/3/4入力：ハードウェア・ピン入力によって各レギュレーターのON/OFFを個別に制御。
  • XFAILBピンで複数のPMIC同士の電源ON/OFFシーケンスを同期。オープンドレイン出力の双方向ピン。
    － XFAILBモード：内部故障を検出して電源OFFイベントが発生した際に、OFFシーケンスを実行する前にXFAILBピンをアサートして他のPMICに通知
    ※RUN（動作）、STANDBY（スタンバイ）、LP_OFF（Low-power Off：低消費電力オフ）、QPU_OFFモード（さらに低消費電力なモード）はデバイスの動作モードです。

セーフティ機能

  • デバイスが生成する外部レギュレーター電圧のOV/UVを監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
  • I2C経由で内蔵WD Timerを制御、WDI（ウォッチドッグ入力）で外部プロセッサーのウォッチドッグ出力を監視

プログラマビリティ

パッケージ

  • HVQFN40: HVQFN 40 pins, Wettable flank, 6 x 6 x 0.9 mm, 0.5 mm pitch

アプリケーション例

PF7100ファミリー

[ NXP公式 ] PF7100 高性能プロセッシング・アプリケーション向け7チャネル・パワーマネジメント集積回路 (PMIC) 

PF7100は、車載および産業機器アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理を備えたPMICデバイス・ファミリーです。このデバイスは、NXPのプロセッサーであるi.MXシリーズおよび他のメーカーのプロセッサーを搭載した車載アプリケーションの電源に最適です。PF7100は、インフォテインメント、テレマティクスなどのさまざまなアプリケーションの電源としてご使用いただけます。機能安全レベルはASIL Bまで対応します。

PF7100は、5x Buck（降圧コンバーター）2x LDO（リニアレギュレーター）、2x RTC LDOを内蔵し、プロセッサーおよび周辺部品に給電します。

  • 図22　PF7100の外観：イメージ

    図22　PF7100の外観

  • 図23　PF7100のブロック図：イメージ

    図23　PF7100のブロック図

PF7100の特徴

※PF5020からの機能の差分を太字＆赤色で表記しています。

電源管理

  • 入力電圧は最大5.5V DC
  • SW1, SW2, SW3, SW4（Buck）：
    － シングルフェーズ・モード：0.4V～1.8V＠最大2.5A、精度1.5%
    － デュアルフェーズ・モード：SW1＆SW2、SW3＆SW4は出力を束ねて最大5Aの電源に構成可能。
    － トリプルフェーズ・モード：SW1＆SW2＆SW3は出力を束ねて最大7.5Aの電源に構成可能。
    － クアッドフェーズ・モード：SW1＆SW2＆SW3&SW4は出力を束ねて最大10Aの電源に構成可能。
    － SW1, SW2, SW3, SW4はDVS (Dynamic Voltage Scaling)機能を搭載
    － SW3はDDRメモリー電源で使用するVTT（Voltage Termination）終端モードを搭載。
  • SW5（Buck）： 1.0V～4.1V＠最大2.5A、精度2%
  • LDO1、LDO2： 0.8V～5V＠最大400mA、精度3%。ロードスイッチ機能で出力を個別にON/OFF。
    － LDO2はハードウェア/ソフトウェア制御を選択可能。
  • VSNVS1（RTC LDO）：1.8V/3.0V/3.3V＠最大10mA。プロセッサーのRTC（Real Time Clock）ドメイン給電用。
  • VSNVS2（RTC LDO）：0.8V/0.9V/1.8V＠最大10mA。
    ※DVS（Dynamic Voltage Scaling）、負荷の変動に応じて出力電圧を動的に調整する機能です。
    ※VTT（Voltage Termination）はDDRメモリー専用の電源で、メモリーバスに基準電圧を提供して正確なデータ伝送を可能にします。

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース：CRC付き32ビットI2C（最大3.4MHz）
  • スイッチング周波数の周波数スペクトラム拡散と周波数マニュアル調整モード
  • ステートマシンで４つの電源動作モード（RUN、STANDBY、LP_OFF、QPU_OFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • PGOOD1-4ピン出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーター。各レギュレーターのOV/UV監視結果をPGOOD1-4ピンから出力。オープンドレイン出力。
  • PGOOD出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーターまたはGPO（General Purpose Output）にプログラム可能なオープンドレイン出力
    － PGインジケーターで使用：イネーブルしたレギュレーターのOV/UV監視結果PGx信号が全てハイになるとPGOODピンをアサート。
    － GPOで使用：電源シーケンス中にPGOODピンをアサートするタイミングをOTPでプログラム可能。
  • EN1/2/3/4入力：ハードウェア・ピン入力によって各レギュレーターのON/OFFを個別に制御。
  • XFAILBピンで複数のPMIC同士の電源ON/OFFシーケンスを同期。オープンドレイン出力の双方向ピン。
    － XFAILBモード：内部故障を検出して電源OFFイベントが発生した際に、OFFシーケンスを実行する前にXFAILBピンをアサートして他のPMICに通知
  • XINTBピン：組み合わせて使用するPMICのINTBピンをXINTBに入力してデバイスの割り込みイベントをトリガーします。これによりMCUは割り込みソースを特定できます。
  • EWARNピン：フォルト検出により、間もなく電源停止イベントが発生することを外部に通知。
  • FSOBピン：セーフティ出力。電源起動中またはフェイル・イベント中にシステムをセーフステートに保つ。
    ※RUN（動作）、STANDBY（スタンバイ）、LP_OFF（Low-power Off：低消費電力オフ）、QPU_OFFモード（さらに低消費電力なモード）はデバイスの動作モードです。

セーフティ機能

  • デバイスが生成する外部レギュレーター電圧のOV/UVを監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
  • I2C経由で内蔵WD Timerを制御、WDI（ウォッチドッグ入力）で外部プロセッサーのウォッチドッグ出力を監視

プログラマビリティ

パッケージ

  • HVQFN48: HVQFN 48 pins, Wettable flank, 7 x 7 x 0.85 mm, 0.5 mm pitch

PF8100/PF8200ファミリー

[ NXP公式 ] PF81-PF82高性能プロセッシング・アプリケーション向け12チャネル・パワーマネジメント集積回路 (PMIC) 

PF8100/PF8200は、車載および産業機器アプリケーション向けに開発された、マルチチャンネル電源、電源管理を備えたPMICデバイス・ファミリーです。このデバイスは、NXPのプロセッサーであるi.MXシリーズ、S32シリーズおよび他のメーカーのプロセッサーを搭載したアプリケーションの電源に最適です。PF8100/PF8200は、インフォテイメント、テレマティクス、クラスタ、車載ネットワーキング、ADAS、ビジョン、センサ・フュージョンなどのさまざまなアプリケーションの電源としてご使用いただけます。機能安全レベルは、PF8200はASIL B（D）まで、PF8100はQMに対応します。

PF8100/PF8200は、7x Buck（降圧コンバーター）4x LDO（リニアレギュレーター）、1x RTC LDOを内蔵し、プロセッサーおよび周辺部品に給電します。

  • 図25　PF8100の外観：イメージ

    図25　PF8100の外観

  • 図26　PF8200の外観：イメージ

    図26　PF8200の外観

  • 図27　PF8100とPF8200のブロック図：イメージ

    図27　PF8100とPF8200のブロック図

PF8100/PF8200の特徴

※FS23からの機能の差分を太字＆赤色で表記しています。

電源管理

  • 入力電圧は最大5.5V DC
  • SW1, SW2, SW3, SW4（Buck）：
    － シングルフェーズ・モード：0.4V～1.8V＠最大2.5A、精度1.5%
    － デュアルフェーズ・モード：SW1＆SW2、SW3＆SW4は出力を束ねて最大5Aの電源に構成可能。
    － トリプルフェーズ・モード：SW1＆SW2＆SW3は出力を束ねて最大7.5Aの電源に構成可能。
    － クアッドフェーズ・モード：SW1＆SW2＆SW3&SW4は出力を束ねて最大10Aの電源に構成可能。
    － SW1, SW2, SW3, SW4はDVS (Dynamic Voltage Scaling)機能を搭載
    － SW3はDDRメモリー電源で使用するVTT（Voltage Termination）終端モードを搭載。
  • SW5（Buck）： 1.0V～4.1V＠最大2.5A、精度2%
  • LDO1、LDO2： 0.8V～5V＠最大400mA、精度3%。ロードスイッチ機能で出力を個別にON/OFF。
    － LDO2はハードウェア/ソフトウェア制御を選択可能。
  • VSNVS1（RTC LDO）：1.8V/3.0V/3.3V＠最大10mA。プロセッサーのRTC（Real Time Clock）ドメイン給電用。
  • VSNVS2（RTC LDO）：0.8V/0.9V/1.8V＠最大10mA。
    ※DVS（Dynamic Voltage Scaling）、負荷の変動に応じて出力電圧を動的に調整する機能です。
    ※VTT（Voltage Termination）はDDRメモリー専用の電源で、メモリーバスに基準電圧を提供して正確なデータ伝送を可能にします。

システム機能

  • OTP（ワンタイム・プログラマブル）メモリーによる柔軟なデバイス構成
  • 通信インターフェース：CRC付き32ビットI2C（最大3.4MHz）
  • スイッチング周波数の周波数スペクトラム拡散と周波数マニュアル調整モード
  • ステートマシンで４つの電源動作モード（RUN、STANDBY、LP_OFF、QPU_OFF）を制御し、優れた低消費電力と高速ウェイクアップ性能
  • TSD（Thermal Shutdown）：チップの過温度保護
  • 各種の電圧監視に対応した24チャンネルAMUX（Analog Multiplexer）：バッテリー電圧、内部電圧を監視してBOMを低減
  • PGOODピン出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーターまたはGPO（General Purpose Output）にプログラム可能なオープンドレイン出力
  • PGOOD出力と監視：PG（パワーグッド）インジケーターまたはGPO（General Purpose Output）にプログラム可能なオープンドレイン出力
    － PGインジケーターで使用：イネーブルしたレギュレーターのOV/UV監視結果PGx信号が全てハイになるとPGOODピンをアサート。
    － GPOで使用：電源シーケンス中にPGOODピンをアサートするタイミングをOTPでプログラム可能。
  • XFAILBピンで複数のPMIC同士の電源ON/OFFシーケンスを同期。オープンドレイン出力の双方向ピン。
    － XFAILBモード：内部故障を検出して電源OFFイベントが発生した際に、OFFシーケンスを実行する前にXFAILBピンをアサートして他のPMICに通知
  • XINTBピン：組み合わせて使用するPMICのINTBピンをXINTBに入力してデバイスの割り込みイベントをトリガーします。これによりMCUは割り込みソースを特定できます。
  • EWARNピン：フォルト検出により、間もなく電源停止イベントが発生することを外部に通知。
  • FSOBピン：セーフティ出力。電源起動中またはフェイル・イベント中にシステムをセーフステートに保つ。
    ※RUN（動作）、STANDBY（スタンバイ）、LP_OFF（Low-power Off：低消費電力オフ）、QPU_OFFモード（さらに低消費電力なモード）はデバイスの動作モードです。

セーフティ機能

  • デバイスが生成する外部レギュレーター電圧のOV/UVを監視。
  • オンデマンド実行のABIST（アナログ組み込み自己診断)
  • I2C経由で内蔵WD Timerを制御、WDI（ウォッチドッグ入力）で外部プロセッサーのウォッチドッグ出力を監視

プログラマビリティ

パッケージ

  • PF81/PF82 Automotive：HVQFN56: HVQFN 56 pins, Wettable flank, 8 x 8 x 0.85 mm, 0.5 mm pitch
  • PF81 Industrial：HVQFN56: HVQFN 56 pins, 8 x 8 x 0.85 mm, 0.5 mm pitch

まとめ

NXPの車載向けPMICは、自動車向けに設計された高機能な電源管理ICです。NXPのPMICは、マルチチャンネル電源、電源管理、電圧監視、セーフティ機能がシステムレベルで統合されており、高効率、高信頼性、省スペース化、電源管理の最適化を実現します。OTPメモリーで出力電圧、電源シーケンス、監視機能などの設定を簡単に変更できるので、プラットフォーム開発に導入すれば開発工数の削減に貢献します。

NXPの車載向けPMICに興味がある方は、ぜひネクスティ エレクトロニクスまでお問い合わせください。

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