瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

2018-07-12 09:08 次阅读

随着智能终端设备发展需求,其功能越发增多,但体积逐渐减小,使用时间也要长。鉴于此,诸如智能手机和平板电脑应用处理器需要更小尺寸的电源和更高的输出电流和效率,以最大限度延长电池寿命。产品设计人员迫切需要这种解决方案,从而应对这些挑战。

瑞萨电子针对上述问题,推出了三款多路输出多相降压电源管理PMIC---ISL91302B、ISL91301A和ISL91301B,可为智能手机和平板电脑应用处理器提供最高效的电源管理,同时具备最小的展板体积。另外还可以为人工智能(AI)处理器、FPGA和工业MPU提供电源管理,非常适合为固态驱动器(SSD)、光收发器和各种消费类电子产品,以及工业和网络设备中的各路负载供电。

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图1 瑞萨电子推出效率最高、体积最小的多相电源管理IC ISL91302B, ISL91301A/B

三款电源管理PMIC都可以在全负载电流范围内动态改变工作的相数以获得最佳效率,其超低的静态电流、优异的轻载效率、高稳压精度和快速动态响应的特性,使得电源设计人员,可以更轻松地采用薄型电感器、小型电容器,以及少量无源元件设计出电源方案,从而解决最棘手的印刷电路板布局问题、动态扩展性能,并延长电池运行时间。

产品优势

瑞萨的多路输出多相降压电源管理中,ISL91302B双/单输出多相PMIC可提供高达20A和94%的峰值效率,而ISL91301A三路输出PMIC和ISL91301B四路输出PMIC均可提供高达16A的峰值效率,并具有94%的峰值效率。

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图2:ISL91302B和ISL91301A/B三款PMIC与竞品效率对比

ISL91302B和ISL91301A/B三款PMIC均支持输出电压远端反馈,输出均有动态电压调节DVS,具有全面的保护功能,如过压保护、欠压保护、过电流保护、一次性可编程等。芯片支持I2C和SPI通信协议,可编程频率为2MHz~6MHz。另外它们还具有超小的芯片尺寸和很高的电源效率,可以提供多种封装尺寸,用于各种产品电路尺寸需求。主要特性如下:

l 紧凑PCB,轻薄方案

- 4输出/相的解决方案套件总尺寸为7×10mm2

- 小型WLCSP封装

- 4Mhz频率支持à外壳尺寸小于2×2×1mm的感应器

- 瞬态快速à输出电容器更少

- 补偿、输出电压设置等无需外部组件, VOUT设置等

l 高效率

- 91%峰值效率3.3V输入,1.0V/4A输出

l 设计便捷-无需电路板级设计

- 内部补偿–无需设计补偿

- 各电源管理DC/DC预设必需的输出电压以及电压排序等

l 多种封装选择

- WLCSP,间距为0.4mm,量产

- BGA间距为0.8mm,提供样片(ISL91302B)

ISL91302B产品特点

ISL91302B多输出多相降压电源管理IC支持2.5~5.5V供电电压,0.3~2.0V可编程输出。具有在DCM模式下低至75uA的超低Iq,峰值效率高达94%,系统精确度为±0.5%。ISL91302B支持如下三种输出配置:

l 双路输出:2+2;两路两相,最大输出电流:10A+10A

l 双路输出:3+1;一路三相,一路单相,最大输出电流:15A+5A

l 单路输出:4+0;一路四相,最大输出电流:20A

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图3:ISL91302B支持三种输出配置

ISL91302B具有2.55mm×3.67mm的封装尺寸,以及0.4mm焊距的54焊球的WLCSP超小封装。

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图4:ISL91302B封装

ISL91301A/B产品特点

ISL91301A/B多输出多相降压电压管理IC同样支持2.5~5.5V供电电压,0.3~2.0V可编程输出。具有在低功率模式下低至62uA的超低Iq,峰值效率高达94%,系统精确度为±0.7%。ISL91301A/B支持如下两种输出配置:

l 三路输出 ISL91301A:2+1+1,最大输出:8A+4A+4A

l 四路输出 ISL91301B:1+1+1+1,最大输出:4A+4A+4A+4A

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图5:ISL91301A/B支持两种输出配置

ISL91301A/B具有2.57mm×2.92mm的封装尺寸,以及42焊球的WLCSP超小封装,焊球间距为0.4mm。

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图6:ISL91301A/B封装

设计资源

瑞萨电子为ISL91302B和ISL91301A/B 电源管理IC提供完整的产品文档资料、评估板和样品申请。另外,还为该PMIC提供评估板,可以方便开发者进行功能测试和评估。

ISL91302B电源管理IC具有三款评估套件,如下所示:

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

l ISL91302B22-EVZ(2+2 配置,10A+10A)

l ISL91302B31-EVZ(3+1 配置,15A+5A)

l ISL91302B40-EVZ(4+0 配置,20A)

图7:ISL91302B电源管理IC具有三款评估套件

ISL91301A/B电源管理IC具有四款评估套件,如下所示:

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

l ISL91301AII-H-EV1Z(2+1+1 配置, 8A+4A+4A)

l ISL91301AII-L-EV1Z(2+1+1 配置,6A+3A+3A)

l ISL91301BII-H-EV1Z(1+1+1+1 配置, 4A+4A+4A+4A)

l ISL91301BII-L-EV1Z(1+1+1+1 配置, 3A+3A+3A+3A)

图8:ISL91301A/B电源管理IC具有四款评估套件

瑞萨电子还为这三款多相降压电源管理IC提供整套演示套件,可以通过EVB、I2C控制软件和I2C-USB的转接器方便连接到客户的图形界面,进行开发。

瑞萨电子新推三款多路输出多相降压电源IC 小体积也能实现高效率

图9:瑞萨电子为这三款多相降压电源管理IC提供整套演示套件

多相降压IC产品有很多内部寄存器,默认的寄存器配置值,可以满足大多数应用需求。在此基础上,针对特殊应用,寄存器能够再进行一些优化设置以满足不同应用的需求,确保每一种设计都能达到最佳的性能。

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