电源管理单元硬件协同设计实战 · 课程目录

01PMU概述与市场趋势

电源管理单元定义、分类、消费电子与汽车应用、未来技术趋势

02硬件协同设计方法论

V模型开发流程、软硬件划分、协同仿真环境搭建

03PMU核心架构

Buck/Boost/LDO拓扑、效率曲线、功率管选型、开关频率

04数字控制环路设计

PID补偿器、DPWM、ADC接口、状态机设计

05模拟前端与传感器

电流检测、电压分压、温度传感器、过流/过压保护

06电源管理总线协议

I2C/SMBus/PMBus、寄存器映射、中断、多从机仲裁

07固件架构与调度

裸机/RTOS、任务优先级、低功耗模式、看门狗

08动态电压频率调整(DVFS)

DVFS原理、查找表、电压步进、SoC握手协议

09电源排序与上电时序

多路上电序列、使能逻辑、软启动、故障恢复

10效率优化技术

轻载效率(PFM/突发)、死区优化、栅极驱动、电感电容选型

11热管理设计

热阻模型、结温计算、PCB散热、降额与热关断

12电磁兼容性(EMC)设计

传导/辐射发射、振铃抑制、输入输出滤波器、屏蔽布局

13数字电源补偿器实现

IIR/FIR滤波器、定点数、系数量化、硬件加速器

14自适应控制算法

自适应电压定位、电流平衡、多相均流、非线性控制

15安全与保护机制

OVP/UVLO/OTP/SCP、故障记录

16可制造性设计(DFM)

测试点插入、JTAG、良率分析、ATE向量

17PMU建模与仿真

Verilog-A/SystemVerilog、AMS、快速瞬态、蒙特卡洛

18寄存器传输级(RTL)设计

CDC处理、同步器、低功耗RTL、代码覆盖率

UVM环境、断言、功能覆盖率、后仿真/门级

20物理设计(后端)

综合策略、CTS、电源网格、静态时序分析

21混合信号布局

模拟/数字分区、敏感信号屏蔽、衬底噪声、ESD

22封装与测试

QFN/BGA/WLCSP、热-机械应力、TAP、良率提升

23固件与硬件联合调试

SWD/JTAG、日志系统、实时波形、性能剖析

24系统级验证

HIL测试、负载瞬态、效率曲线、合规性认证

25项目管理与文档

PRD/ADD/ICD、Git版本控制

26案例: 智能手机PMU

多路输出、高集成度、动态调节、AP协同

27案例: 汽车PMU

AEC-Q100、ISO 26262、冗余、宽输入范围

28案例: 服务器PMU

多相Buck、效率>95%、PMBus遥测、热插拔

数字LDO、混合DC-DC、AI驱动、GaN/SiC集成

30课程总结与未来展望

知识体系回顾、职业路径、开源项目、学习资源