必易微提供一站式芯片解決方案

針對(duì)各類安防監(jiān)控場(chǎng)景所需要的不同電源解決方案需求，必易微可為客戶提供一站式芯片解決方案，幫助客戶打造完整、可靠的安防監(jiān)控電源管理系統(tǒng)。

安防監(jiān)控

安防監(jiān)控是指通過(guò)安裝攝像頭、傳感器、門禁系統(tǒng)等設(shè)備，對(duì)特定區(qū)域、場(chǎng)所、事件進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和記錄的行為。隨著對(duì)智能化、高效化安全監(jiān)控需求的增加，安防監(jiān)控技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

安防監(jiān)控根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景分為：NVR、DVR 以及 IPC 三個(gè)大類。NVR 即網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)部分；DVR 即數(shù)字視頻錄像機(jī)，相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機(jī)，采用硬盤錄像；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)又稱 IP CAMERA (簡(jiǎn)稱 IPC) 由網(wǎng)絡(luò)編碼模塊和模擬攝像機(jī)組合而成，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

如下系統(tǒng)框圖所示，必易微在 AC-DC 轉(zhuǎn)換、DC-DC 轉(zhuǎn)換、補(bǔ)光燈 LED 照明、USB 限流開關(guān)、線性穩(wěn)壓器、 電池管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng) IC 等類別提供一站式芯片解決方案。

圖 1. NVR 系統(tǒng)框圖

圖 2. IPC 系統(tǒng)框圖

DC-DC 方案

必易微針對(duì)安防監(jiān)控類市場(chǎng)提供多種靈活的 DC-DC 解決方案，產(chǎn)品覆蓋 5.5V 低壓、17V 和 28V 中壓以及 85V 高壓；電流從 1A 到 6A 等豐富產(chǎn)品來(lái)滿足各種客戶不同的需求。根據(jù)架構(gòu)框圖，首先介紹的是通用 CV 產(chǎn)品：KP522308。

28V2A：KP522308

圖 3. KP522308 簡(jiǎn)化應(yīng)用電路

優(yōu)勢(shì) 1

高精度低溫漂基準(zhǔn)

常溫 1% 的高精度基準(zhǔn)，超低溫漂，從根本上保證全溫靜態(tài)工作條件下輸出電壓的穩(wěn)定。

圖 4. 基準(zhǔn)電壓與結(jié)溫關(guān)系曲線

優(yōu)勢(shì) 2

優(yōu)秀的負(fù)載調(diào)整率

全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) 0.8%（輕載高效版本）和 0.46%（定頻版本），可以保證整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的高精度電壓輸出。

圖 5.負(fù)載調(diào)整率, VIN = 12V

優(yōu)勢(shì) 3

超高精度的輸入電壓調(diào)整率

IPC 供電電源線非常長(zhǎng)，寄生電感很大，所以 DC-DC 輸入端在啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較高的 Overshoot，此時(shí)需要 DC-DC 有強(qiáng)壯的耐壓能力和良好的輸入電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整率。

KP522308 輸入電壓可以支持到 28V，完全勝任此工作場(chǎng)景。另外此芯片有著優(yōu)越的輸入電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整率，在 50V/ms 輸入動(dòng)態(tài)變化時(shí) 5V 輸出只有 10mV 左右的波動(dòng)。

圖 6. 2A load，12VIN——>15VIN，SR = 50V/ms

圖 7. 2A load，15VIN——>12VIN，SR = 50V/ms

表 1. DC-DC 30V 系列選型表

KP512318

攝像頭補(bǔ)光燈主要作用是在缺乏光線條件情況下拍攝時(shí)提供輔助光線，大多是 LED 補(bǔ)光燈，輸入電壓 12V，輸出燈珠配置三顆，電壓約 9V 左右。

KP512318 是一顆 4V-24V 輸入，開關(guān)頻率為 1MHz 的降壓 LED 驅(qū)動(dòng)。集成完備的保護(hù)功能，如 LED 開路，LED 短路到地，LED 兩端短路，電流取樣電阻開短路保護(hù)，輸入過(guò)壓保護(hù)，溫度保護(hù)等。

圖 8. KP512318 簡(jiǎn)化應(yīng)用電路

優(yōu)勢(shì) 1

兼容當(dāng)前 PWM 調(diào)光方式，

更好的調(diào)光效果

KP512318 支持 10Hz-200kHz PWM 調(diào)光，可以實(shí)現(xiàn) 1％-100％ 范圍調(diào)光，輸出為模擬調(diào)光，PWM 轉(zhuǎn)模擬輸出線性度非常好，這種方式?jīng)]有頻閃。

圖 9. PWM 轉(zhuǎn)模擬

調(diào)光電路

圖 10. PWM 轉(zhuǎn)模擬

輸出線性度

優(yōu)勢(shì) 2

高轉(zhuǎn)換效率

內(nèi)部集成 115mΩ 主開關(guān)管和 60mΩ 同步整流管，可以支持 2A 持續(xù)輸出電流。100mV 超低且精確的 FB 電壓，整體轉(zhuǎn)換效率非常高，3 顆燈 1A 的效率為 91.2%，即使 90mA 的負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的效率也高達(dá) 89%。

圖 11. KP512318 效率曲線

優(yōu)勢(shì) 3

低輸出電流紋波

KP512318 紋波在各個(gè)輸出規(guī)格下表現(xiàn)優(yōu)異，測(cè)試條件為：輸入電壓 12V，輸出負(fù)載為兩顆 LED 燈珠，輸出電容容值 10μF，此時(shí)輸出電流紋波表現(xiàn)如下：

圖 12.Io=0.2A 時(shí)

輸出電流紋波

圖 13.Io=1.5A 時(shí)

輸出電流紋波

優(yōu)勢(shì) 4

高精度及完備的保護(hù)

3% 精度的恒流控制，齊全的保護(hù)特性，助力進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。即使 1-2 顆的 LED 發(fā)生短路也可以保證電路正?？煽抗ぷ?。

KP51110X 系列

KP51110X 是一款支持 2.5V 到 5.5V 輸入電壓范圍，1A 持續(xù)電流輸出的同步降壓 LED 驅(qū)動(dòng)。0.1V 的基準(zhǔn)，高轉(zhuǎn)換效率，支持 PWM 調(diào)光功能，適用于驅(qū)動(dòng)一顆 LED 燈的設(shè)計(jì)，可以用作安防攝像頭，掃地機(jī)器人補(bǔ)光燈。

表 2.LED 驅(qū)動(dòng)方案選型表

17V2A&3A，1.2MHz：

KP52221X 和 KP52321X 系列

高頻 DC-DC 是提高功率密度，降低方案尺寸的重要方法之一，如 1.2MHz 的高頻 IC 性能與 600kHz 的 IC 相比較而言，除了效率會(huì)略差些，其他性能表現(xiàn)更佳：Bom 成本更低，輸出紋波、動(dòng)態(tài)紋波會(huì)更好，體積會(huì)更小。

現(xiàn)在的 SOC 供電電壓越來(lái)越低，導(dǎo)致高頻轉(zhuǎn)換時(shí)最小的導(dǎo)通時(shí)間很小。以 0.9V 輸出 12V 輸入為例，1.2MHz 工作頻率導(dǎo)通時(shí)間為 62.5ns，對(duì) DC-DC min on time 指標(biāo)提出更大的挑戰(zhàn)。KP52X21X 高頻系列 min on time 指標(biāo)非常優(yōu)秀，完全勝任高頻應(yīng)用的設(shè)計(jì)需求。

表 3.1.2MHz&600kHz 特點(diǎn)比較

表 4.DC-DC 17V 系列選型表

5V1A&2A：KP52110X、

KP52111X 系列

DC-DC 5V 產(chǎn)品選型表如下所示：

表 5.DC-DC 5V 系列選型表

KP5711XX

KP5711XX 是一顆單通道，電流支持 3A/2A/1.5A/1A/0.6A 可調(diào)限流高精度限流保護(hù)開關(guān)。工作電壓支持 2.5V 到 5.5V，可以覆蓋 3.3V 和 5V 電源軌應(yīng)用。可調(diào)版本提供 10% 的精準(zhǔn)電流精度，60mΩ 內(nèi)阻，較低的壓降及溫升。提供豐富的性能選項(xiàng)，如不同限流等級(jí)，不同 EN 控制電平，集成放電功能，F(xiàn)ault 功能，不同封裝選項(xiàng)等。

表 6.USB 限流開關(guān)選型表

KP52190X

KP52190X 是一款支持 7V 到 85V 輸入范圍，最大持續(xù)電流 1A 的高效同步降壓轉(zhuǎn)換器，該系列產(chǎn)品內(nèi)部采用了 COT 控制架構(gòu)，有超快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。支持最小 50ns 的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間，工作頻率可調(diào)，最高到 1.2MHz。1% 高精度基準(zhǔn)，超低靜態(tài)電流，齊全的保護(hù)功能，提供 PFM 和 FPWM 兩種方案選擇，為工業(yè)應(yīng)用提供高集成度和高可靠性的解決方案。

表 7.DC-DC 40V-100V 方案選型表

AC-DC 方案

PFC 方案

方案 1

KP2806

KP2806 是一款高性能、準(zhǔn)諧振式 (QR) 升壓型 (Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器，可自適應(yīng)地工作在臨界導(dǎo)通模式 (CRM) 和斷續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM)。芯片采用 SOT23-6 封裝，通過(guò)多功能管腳復(fù)用，真正做到了小而精的特點(diǎn)，占用更小的 PCB 空間，方便客戶實(shí)現(xiàn)更小的體積和更低的設(shè)計(jì)成本。

方案 2

KP2801

KP2801 是一款高性能、準(zhǔn)諧振式 (QR) 升壓型 (Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器。芯片可自適應(yīng)地工作在臨界導(dǎo)通模式 (CRM) 和斷續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM)。滿載時(shí)芯片工作在 CRM;負(fù)載降低時(shí)芯片工作在 DCM，工作頻率降低以提高系統(tǒng)效率。

芯片通過(guò)優(yōu)化 CRM/DCM 控制算法和輸入線電壓前饋補(bǔ)償，能輕松實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù) (PF) 和低輸入諧波 (THD) 的性能，即使芯片工作在 DCM。此外，芯片通過(guò)打嗝 (Burst) 模式進(jìn)一步提高輕載效率，并極大地降低系統(tǒng)待機(jī)損耗。

方案 3

KP2822

KP2822 是一款雙相交錯(cuò)并聯(lián) (Interleaved)、臨界導(dǎo)通模式升壓型 (CRM Boost) 恒壓功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器。雙相交錯(cuò)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，使得每一相的電流應(yīng)力減小，熱應(yīng)力得以分散，電感體積減小，從而便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

芯片內(nèi)部集成雙相交錯(cuò)時(shí)鐘控制邏輯，在所有工況都能夠可靠地實(shí)現(xiàn)兩路相位相差 180° 的工作方式，輸入輸出電流紋波顯著減小，紋波頻率加倍，有效減小 EMI 濾波器的尺寸，提高系統(tǒng)可靠性并降低輸出電容容量需求。

表 8. AC-DC PFC 方案選型表

反激方案 KP2182X

KP2182X 系列產(chǎn)品是必易微針對(duì)充電器，適配器應(yīng)用設(shè)計(jì)的一款高性能 PSR 功率開關(guān)，其內(nèi)封高壓功率 MOSFET，采用 SOP-7，SOP-8，DIP-8，ASOP-6 封裝，適用于 12W~24W 的適配器應(yīng)用。與傳統(tǒng) PSR 產(chǎn)品相比，KP2182X 真正實(shí)現(xiàn)了全 QR 工作，效率和溫升更優(yōu)，并優(yōu)化了 EMI 和紋波表現(xiàn)，同時(shí)集成了上鉗頻保護(hù)和各 Pin 腳的單點(diǎn)失效保護(hù)。

優(yōu)勢(shì) 1

全系列效率優(yōu)異

在同樣輸入和輸出條件下，KP2182X 與友商的平均效率對(duì)比如下所示：

圖 14. KP2182X 與友商平均效率對(duì)比圖

優(yōu)勢(shì) 2

專利的紋波輸出抑制技術(shù)

KP2182X 采用了專利的輸出紋波抑制技術(shù)，緩解了 QR 工作模式輸出紋波差的痛點(diǎn)。輸出紋波的總體性能也已經(jīng)優(yōu)于友商。

圖 15. 紋波最大值比友商低約 20mV

優(yōu)勢(shì) 3

完備的單點(diǎn)失效保護(hù)

單點(diǎn)失效保護(hù)完備可靠，具體保護(hù)如下所示：

表 9. KP2182X 系列選型表

KP2201

KP2201 是一款高頻反激芯片，芯片集成了高壓?jiǎn)?dòng)，輸入掉電檢測(cè)以及 X 電容放電功能，可以滿足快速啟動(dòng)和超低待機(jī)的要求 (典型值<30mW@230Vac)。中載谷底導(dǎo)通模式，重載進(jìn)入 CCM 模式等優(yōu)化系統(tǒng)效率，專利輕載模式實(shí)現(xiàn)超低待機(jī): <30mW。KP2201 的 VDD 可以工作在 8-70V 范國(guó)內(nèi)，超寬的輸出電壓要求芯片適應(yīng)超寬的供電范圍。

表 10. KP2201 選型表

線性穩(wěn)壓器方案

方案 1

KP7112XX

KP7112XX 系列是一款超小型、超低靜態(tài)電流低壓降線性穩(wěn)壓器 (LDO)，靜態(tài)工作電流僅為 300nA，可提供 300mA 的電流以及出色的瞬態(tài)性能專為將超低靜態(tài)電流作為關(guān)鍵參數(shù)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。此器件即使在壓降模式下也能保持低 IQ 消耗，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)電池壽命。

電池管理方案

方案 1

KP70311X

KP70311X 是一款內(nèi)部集成開關(guān)管的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)芯片，可以有效避免輸入電壓和輸入電流由于異常升高造成的后級(jí)芯片損壞。當(dāng)芯片檢測(cè)到輸入端 IN 上的電壓和電流大于保護(hù)閥值時(shí)，將快速關(guān)閉內(nèi)部開關(guān)管，保護(hù)輸出端 OUT 上的負(fù)載。芯片擁有特色的短路保護(hù)功能，能夠檢測(cè)輸出端發(fā)生的異常短路情況。芯片支持過(guò)壓閥值可調(diào)、過(guò)流閥值可調(diào)功能，充分滿足客戶各種應(yīng)用場(chǎng)景下的定制化需求。

方案 2

KP65320X

KP65320X 是一款高度集成的獨(dú)立型開關(guān)降壓模式電池充電器，適用于 1 節(jié)、2 節(jié)以及 3 節(jié)鉀離子和鉀聚合物電池。KP65320X 支持 4.1V 至 17V 輸入電壓和 3A 快速充電電流。該器件的片內(nèi)電流采樣技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高充電效率和低 Bom 成本。KP65320X 采用 QFN3×3-16 封裝，適用于 2 層布局和空間有限的應(yīng)用。

樣品及資料獲取

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