Freescale MC13890VHR

Отличный выбор! MC13890VHR — это высокоинтегрированный контроллер питания и управления (PMIC) от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), разработанный специально для мощных процессоров и систем на кристалле (SoC) семейства i.MX, в частности для платформ на базе ARM Cortex-A8 и подобных.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание MC13890VHR

MC13890VHR — это сложная PMIC (Power Management Integrated Circuit), выполняющая роль "энергетического сердца" для мобильных и портативных вычислительных устройств. Ее основная задача — генерация, регулирование и распределение всех необходимых напряжений питания для процессора, памяти, периферии и других компонентов системы.

Ключевые особенности и назначение:

• Высокая интеграция: Объединяет в себе множество импульсных (SW) и линейных (LDO) стабилизаторов, что сокращает количество внешних компонентов, площадь на плате и стоимость сборки.
• Специализация под i.MX: Оптимизирована для работы с процессорами Freescale/NXP i.MX (особенно серий 35, 37, 50, 51). Имеет предустановленные последовательности включения/выключения (power sequencing), которые критически важны для корректной работы этих SoC.
• Управление питанием: Реализует сложные сценарии: последовательный запуск, программное отключение отдельных доменов, несколько режимов пониженного энергопотребления (Standby, Sleep).
• Интерфейс управления: Управляется через высокоскоростной последовательный интерфейс SPI, что позволяет процессору динамически настраивать напряжения и режимы работы.
• Дополнительные функции: Часто включает в себя такие модули, как зарядное устройство для Li-Ion аккумуляторов, драйвер для подсветки дисплея, аудио-кодек (в некоторых версиях), драйверы вибромотора и т.д.
• Корпус: Выполнен в компактном корпусе VHR (чаще всего это 169-контактный BGA с шагом 0.4 мм), предназначенном для плотной компоновки в портативных устройствах.

Типичные области применения:

• Смартфоны и коммуникаторы (на базе i.MX)
• Планшеты и интернет-планшеты
• Портативные медиаплееры и навигаторы
• Промышленные контроллеры и панели оператора
• Медицинские портативные устройства

Основные технические характеристики

Характеристики могут незначительно варьироваться в зависимости от ревизии чипа. Основные параметры:

1. Диапазон входного питания:

   • Основной источник (VBAT): 2.7 В — 5.5 В (обычно от аккумулятора)
   • Вход для периферии (VUSB, VCHG): до 5.5 В

2. Выходные регуляторы (примерный состав):

   • Импульсные понижающие преобразователи (Switchers, SWx): 4-6 каналов.
     • Выходы для ядра процессора (VCORE) с динамическим изменением напряжения (DVFS).
     • Выходы для оперативной памяти (DDR, VDD), ввода-вывода (VCC) и аналоговой части (VDD_A) процессора.
     • Выход для портов USB (VUSB).
   • Линейные стабилизаторы (LDOx): 10-20 каналов.
     • Питание для PLL, SRTC, USIM-карт, аудиокодека, SD-карт, подсветки, сенсорного контроллера и другой периферии.

3. Токовая нагрузка: Способна обеспечивать суммарный ток в несколько ампер, с пиковыми нагрузками на каналах ядра и памяти до 1.5-2А.

4. Интерфейс управления: SPI (Serial Peripheral Interface) с тактовой частотой до нескольких мегагерц.

5. Дополнительные модули (зависит от модификации):

   • Зарядное устройство для Li-Ion/Li-Pol аккумуляторов.
   • 16-битный стерео аудиокодек (в версиях с суффиксом -A).
   • Драйвер подсветки ЖК-дисплея (на основе зарядового насоса).
   • Драйвер вибромотора.
   • Генератор опорной частоты 32.768 кГц (RTC).
   • АЦП для контроля температуры и напряжения батареи.
   • Клавиатурный сканер (матричная клавиатура).

6. Температурный диапазон: Обычно -40°C до +85°C (промышленный/расширенный).

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Серия MC13890 имеет несколько модификаций, отличающихся набором функций. Основные варианты:

• MC13890VHR — базовая версия с полным набором регуляторов и зарядным устройством.
• MC13890VHR2 — вероятно, обновленная ревизия с улучшенными характеристиками или исправлениями.
• MC13890AVHR (важное отличие!) — версия, которая включает в себя стерео аудиокодек. Это ключевое различие при подборе замены.
• MC13892VHR — упрощенная версия, часто с меньшим количеством LDO или без некоторых дополнительных функций (например, без зарядного устройства).
• MC13783 — более старая и менее интегрированная PMIC от Freescale, использовалась с i.MX31/35. Не является прямой заменой, но концептуально похожа.

При замене критически важно проверять не только базовый номер MC13890, но и полный суффикс (VHR, AVHR), так как различие в наличии аудиокодека делает микросхемы несовместимыми на уровне разводки платы.

Совместимые модели (Процессоры и платформы)

PMIC MC13890 была разработана в составе системного решения "Плимут" (Plymouth) от Freescale. Она является штатным и наиболее оптимальным контроллером питания для следующих процессоров:

• i.MX515 (первоначальная целевая платформа для планшетов)
• i.MX535
• i.MX508
• i.MX513
• i.MX25 (часто с MC13892)
• i.MX35 (может использоваться как с MC13783, так и с MC1389x)
• i.MX37

Важно: Совместимость определяется не только процессором, но и референс-дизайном (Reference Design). Платы, созданные на основе официальных референс-дизайнов Freescale/NXP для перечисленных процессоров, с высочайшей вероятностью используют MC13890 (или её вариант MC13892).

Аналоги и замена

Прямых аналогов от других производителей (типа "drop-in replacement") не существует, из-за высокой степени специализации под конкретные процессоры и проприетарных последовательностей включения.

• Замена в рамках серии: Возможна только на модификации в рамках того же семейства (MC13890VHR2, MC13892VHR), и только после тщательного анализа схемы и datasheet на предмет совпадения всех выводов и функций.
• Современные аналоги от NXP: Для более новых процессоров i.MX 6, 7, 8 серий NXP разработала новые PMIC, например, PF series (PF0100, PF0200, PF3000) и PCA series. Они не совместимы с MC13890.

Вывод: MC13890VHR — это специализированный, высокоинтегрированный контроллер питания, неразрывно связанный с процессорами i.MX5x и аналогичными. При поиске замены или работе с ней необходимо в первую очередь ориентироваться на документацию (datasheet, reference manual) для конкретного процессора и референс-дизайна платы.