本帖最后由 ZXjsy 于 2025-2-17 10:46 编辑
RK3588 电源管理 ——RK806 介绍
一、RK806 典型应用图
二、RK806 特征
- 输入范围：2.7V - 5.5V。
- 待机电流：极低，仅为 10μA 。
- 通信协议支持：支持 I2C 和 SPI 双通信协议，可根据不同应用场景灵活选择通信方式，满足多样化的系统通信需求。
- 双芯片协同工作：具备双芯片协同工作能力，通过合理配置主从芯片，可有效提升系统电源管理性能，满足复杂系统对电源的特殊要求。
- 纹波控制架构：采用纹波控制架构，能提供优异的瞬态响应，保障电源输出的稳定性，减少电压波动对系统的影响。
- 输出电平编程：输出电平可通过 I2C 或 SPI 进行编程，方便用户根据实际需求精确调整电源输出参数，提高系统兼容性和适应性。
- 电源启动时序控制：支持可选择的电源启动时序控制，可根据系统中不同组件的需求，设定合理的电源启动顺序，避免因电源启动顺序不当导致的系统故障。
- 丰富的电源通道
- Buck1：输出范围为 0.5V - 3.4V，最大输出电流可达 6.5A ，适用于对功率需求较大的组件供电。
- Buck2/3/4：输出范围同样是 0.5V - 3.4V，最大输出电流为 5A ，可满足中等功率组件的供电需求。
- Buck5/6/7/8/9/10：输出范围 0.5V - 3.4V，最大输出电流 2.5A ，为一些功耗相对较低的组件提供稳定电源。
- NLDO1/2/5：输出范围 0.5V - 3.4V，最大输出电流 300mA ，常用于为对电源精度要求较高的低功耗组件供电。
- NLDO3/4：输出范围 0.5V - 3.4V，最大输出电流 500mA ，满足部分对电流需求稍大的低功耗组件。
- PLDO1/4：输出范围 0.5V - 3.4V，最大输出电流 500mA ，为特定的低功耗组件提供合适的电源。
- PLDO2/3/5/6：输出范围 0.5V - 3.4V，最大输出电流 300mA ，满足相应低功耗组件的供电需求。
- 外部 Buck 使能控制：具备外部 Buck 使能控制功能，方便用户根据系统运行状态灵活控制 Buck 电路的工作，实现更好的电源管理和节能效果。
- 封装形式：采用 7mm x 7mm QFN68 封装，尺寸小巧，有利于在电路板上实现紧凑布局，减小系统体积。
三、RK806 注意事项（一）双 PMIC 协同工作
RK806 - 2 支持双 PMIC 协同工作，在使用时需进行如下设置：
- 主从模式设置：将其中一颗芯片设为主芯片，设置方式为使 EXT_EN 不接高电平（可悬空或连接外部 BUCK 的 EN 脚）；另一颗设为从芯片，通过将 EXT_EN 短接到 VCCA 来识别。使用时，需将两颗 PMIC 的 VDC、PWRON、RESET 短接在一起，确保信号同步。
- 单 PMIC 应用：在单 PMIC 应用场景下，通过 EXT_EN 将 PMIC 设为主模式，此时 SYNC 和 SYNC_CLK 悬空即可。
- 协同工作原理：两颗芯片的 SYNC_CLK 和 SYNC 相互连接。主芯片提供频率接近 32K 的 SYNC_CLK 时钟，从芯片接收该时钟信号；SYNC 则提供同步信号，产生同步脉冲，用于实现开机、关机、复位、上电及下电时序的精确控制。
- 开机流程：主从芯片的 PWRON、VDC 和 RESET 分别连接在一起，因此能同时接收到开机信号。当开机信号有效后，主机会向从机提供 SYNC_CLK 时钟，并将 SYNC 拉高。主从芯片分别依据片内 OTP（One - time Programmable，一次性可编程）烧录好的主从时序，以 SYNC_CLK 时钟为计数时钟（大概以 1ms 为一个步进），按照既定时序依次打开 LDO 或 BUCK，完成开机过程。
- 正常关机或重启：在正常关机或重启时，RESET 保持高电平，SYNC 拉低（持续时间需在 3clk 以上，大概 90us 左右），触发相应的关机或重启操作。
- 异常关机：当出现异常关机情况时，SYNC 和 RESET 需在 22us 内同时拉低（需注意 reset 线上电容不能大于 0.3uF，否则会影响关机时序），确保系统能及时安全地关闭。
- RESET 拉低复位：进行 RESET 拉低复位操作时，SYNC 保持为高电平，RESET 拉低（持续时间约为 2clk，即 60us 左右），实现系统复位。
（二）工作模式
RK806 具有 I2C 和 SPI 两种工作模式，其模式选择取决于上电瞬间 CS 脚的电平状态：
- I2C 模式：若上电时 CS 脚连接到 VCCA，则设备工作在 I2C 模式。
- SPI 模式：只要在 RK806 上电瞬间不给 CS 脚输入高电平，设备即工作在 SPI 模式。（可根据需要插入 SPI 接法的双 PMIC 工作模式图，帮助理解 SPI 模式下的电路连接和工作方式）
（三）引脚相关注意事项
- VCCA 引脚（Pin21）：VCCA 是 RK806 芯片内部数字逻辑和部分模拟控制的供电引脚。在设计时，要求该引脚的供电电压必须是 RK806 所有供电脚中的最高电压，或者大于 Vmax - 0.3V。因此，VCCA 必须最先上电，或者与其他电源同时上电，严禁出现 VCCA 没电而其他电源先供电的情况，以保证芯片正常工作和内部电路的安全。
- RESETB 引脚（Pin40）：RESETB 是给主控的复位信号输出引脚，同时在复位拉高后还作为外部复位信号及双 PMIC 的同步关机信号输入。由于该引脚具有输入功能，为提高抗干扰能力，应用时需外接 100nF 电容。但需注意，该线上的总电容容量不能超过 0.3uF，因为 RESET 具有同步关机功能，当 RESET 线上电容太大时，高电平上升速度会变慢，可能导致双 PMIC 同步关机时序检测异常，影响系统正常关机操作。
- PLDO6 引脚：PLDO6 用于给 CS、MOSI（SDA）、CLK（SCL）、MISO（SLEEP3）、SLEEP2、SLEEP1 这些 io 的 VCCIO 供电。为实现电平匹配及上下电同步等目的，主控与这些 IO 相连的 GPIO 电源域最好也使用该电源供电，确保相关电路工作的稳定性和兼容性。
- pin32（VDC）引脚：VDC 引脚用于外接电源自动开机。该引脚的识别高电平为 0.8V，推荐电压大于 1V 且小于等于 VCCA 电压。当满足 VCCA、VCC1、VCC2 大于 3.0V 的条件时，如果 VDC 检测到高电平，RK806 就会开机，并且在 VDC 为高电平期间，RK806 不能被关机。若要实现插适配器开机功能，需要给 VDC 脚做 RC 延时（可根据实际情况插入相应的 RC 延时电路图，便于理解其实现方式）。
四、RK806 开关机条件（一）VDC 开机流程
- VCCA 必须处于有电状态，为芯片内部电路提供基本的工作电源。
- VDC 脚电压高于 0.8V，推荐值为 1.0V 左右，作为开机触发的关键信号。
- EXT_EN 输出高电平，启动相关的开机控制逻辑。
- VCCA、VCC1、VCC2 需在 EXT_EN 输出高电平的 100mS 内，电压超过 VB_LO_SEL 电压（RK806 - 1/RK806 - 2 的值是 3.0V），否则无法开机，确保系统在满足一定电源条件下才能正常启动。
- 启动上电流程，各 DC/DC、LDO 按照既定的时序分别上电，逐步为系统各组件提供稳定的电源。
- 开机后，VDC 可以拉低或保持高电平，均不影响开机状态，系统进入正常工作模式。7.
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- （二）Power Key 开机流程
- VCCA 处于有电状态，保证芯片基本供电。
- PWRON 脚电压从高电平（大于 VCCA * 0.7）拉到低电平（小于 VCCA * 0.3V），且持续时间超过 20ms（具体时间可在 20 - 500ms 内通过 OTP 设置），作为开机触发信号。
- EXT_EN 输出高电平，启动开机逻辑。
- VCCA、VCC1、VCC2 在 EXT_EN 输出高电平的 100mS 内，电压超过 3.0V，否则不开机，满足系统启动的电源条件要求。
- 启动上电流程，各 DC/DC、LDO 按时序分别上电，完成开机过程。
（三）关机方式
- 当 VCC9、VCC1、VCC2 电压低于欠压设定值 VB_UV_SEL 设置的电压时，系统触发关机操作，以保护系统硬件免受低电压影响。
- 若 VCC9、VCC1、VCC2 电压低于欠压设定值 VB_LO_SEL 设置的电压，并且 VB_LO_ACT = 0，系统也会执行关机操作。
- 通过 I2C 或 SPI 命令写 DEV_OFF = 1，可实现软件控制关机，方便系统在软件层面进行电源管理。
- 当系统温度达到超温保护阈值（140℃ / 160℃）时，为避免芯片过热损坏，系统自动关机。
- 长按 PowerKey 超过 6 秒（时间可在 6 - 12 秒内配置），可实现强制关机，满足用户在特殊情况下的关机需求。
RK3588 EVB开发板原理图讲解【一】
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