瑞薩電子多相降壓電源IC，助力實現(xiàn)高效率和小體積電源

　　隨著智能終端設(shè)備發(fā)展需求，其功能越發(fā)增多，但體積逐漸減小，使用時間也要長。鑒于此，諸如智能手機和平板電腦應(yīng)用處理器需要更小尺寸的電源和更高的輸出電流和效率，以最大限度延長電池壽命。產(chǎn)品設(shè)計人員迫切需要這種解決方案，從而應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

　　瑞薩電子針對上述問題，推出了三款多路輸出多相降壓電源管理PMIC---ISL91302B、ISL91301A和ISL91301B，可為智能手機和平板電腦應(yīng)用處理器提供最高效的電源管理，同時具備最小的展板體積。另外還可以為人工智能(AI)處理器、FPGA和工業(yè)MPU提供電源管理，非常適合為固態(tài)驅(qū)動器(SSD)、光收發(fā)器和各種消費類電子產(chǎn)品，以及工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的各路負載供電。

　　圖1 瑞薩電子推出效率最高、體積最小的多相電源管理IC ISL91302B, ISL91301A/B

　　三款電源管理PMIC都可以在全負載電流范圍內(nèi)動態(tài)改變工作的相數(shù)以獲得最佳效率，其超低的靜態(tài)電流、優(yōu)異的輕載效率、高穩(wěn)壓精度和快速動態(tài)響應(yīng)的特性，使得電源設(shè)計人員，可以更輕松地采用薄型電感器、小型電容器，以及少量無源元件設(shè)計出電源方案，從而解決最棘手的印刷電路板布局問題、動態(tài)擴展性能，并延長電池運行時間。

　　產(chǎn)品優(yōu)勢

　　瑞薩的多路輸出多相降壓電源管理中，ISL91302B雙/單輸出多相PMIC可提供高達20A和94%的峰值效率，而ISL91301A三路輸出PMIC和ISL91301B四路輸出PMIC均可提供高達16A的峰值效率，并具有94%的峰值效率。

　　圖2：ISL91302B和ISL91301A/B三款PMIC與競品效率對比

　　ISL91302B和ISL91301A/B三款PMIC均支持輸出電壓遠端反饋，輸出均有動態(tài)電壓調(diào)節(jié)DVS，具有全面的保護功能，如過壓保護、欠壓保護、過電流保護、一次性可編程等。芯片支持I2C和SPI通信協(xié)議，可編程頻率為2MHz~6MHz。另外它們還具有超小的芯片尺寸和很高的電源效率，可以提供多種封裝尺寸，用于各種產(chǎn)品電路尺寸需求。主要特性如下：

• 　　 緊湊PCB，輕薄方案

　　- 4輸出/相的解決方案套件總尺寸為7×10mm2

　　- 小型WLCSP封裝

　　- 4Mhz頻率支持?外殼尺寸小于2×2×1mm的感應(yīng)器

　　- 瞬態(tài)快速?輸出電容器更少

　　- 補償、輸出電壓設(shè)置等無需外部組件, VOUT設(shè)置等

• 　　 高效率

　　- 91%峰值效率3.3V輸入，1.0V/4A輸出

• 　　 設(shè)計便捷-無需電路板級設(shè)計

　　- 內(nèi)部補償–無需設(shè)計補償

　　- 各電源管理DC/DC預(yù)設(shè)必需的輸出電壓以及電壓排序等

• 　　 多種封裝選擇

　　- WLCSP，間距為0.4mm，量產(chǎn)

　　- BGA間距為0.8mm，提供樣片(ISL91302B)

　　ISL91302B產(chǎn)品特點

　　ISL91302B多輸出多相降壓電源管理IC支持2.5~5.5V供電電壓，0.3~2.0V可編程輸出。具有在DCM模式下低至75uA的超低Iq，峰值效率高達94%，系統(tǒng)精確度為±0.5%。ISL91302B支持如下三種輸出配置：

• 　　 雙路輸出：2+2;兩路兩相，最大輸出電流：10A+10A

• 　　 雙路輸出：3+1;一路三相，一路單相，最大輸出電流：15A+5A

• 　　 單路輸出：4+0;一路四相，最大輸出電流：20A

• 

　　圖3：ISL91302B支持三種輸出配置

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

　　圖4：ISL91302B封裝

　　ISL91301A/B產(chǎn)品特點

　　ISL91301A/B多輸出多相降壓電壓管理IC同樣支持2.5~5.5V供電電壓，0.3~2.0V可編程輸出。具有在低功率模式下低至62uA的超低Iq，峰值效率高達94%，系統(tǒng)精確度為±0.7%。ISL91301A/B支持如下兩種輸出配置：

• 　　 三路輸出 ISL91301A：2+1+1，最大輸出：8A+4A+4A

• 　　 四路輸出 ISL91301B：1+1+1+1，最大輸出：4A+4A+4A+4A

• 

　　圖5：ISL91301A/B支持兩種輸出配置

　　ISL91301A/B具有2.57mm×2.92mm的封裝尺寸，以及42焊球的WLCSP超小封裝，焊球間距為0.4mm。

　　圖6：ISL91301A/B封裝

　　設(shè)計資源

　　瑞薩電子為ISL91302B和ISL91301A/B 電源管理IC提供完整的產(chǎn)品文檔資料、評估板和樣品申請。另外，還為該PMIC提供評估板，可以方便開發(fā)者進行功能測試和評估。

　　ISL91302B電源管理IC具有三款評估套件，如下所示：

• 　　 ISL91302B22-EVZ(2+2 配置，10A+10A)

• 　　 ISL91302B31-EVZ(3+1 配置，15A+5A)

• 　　 ISL91302B40-EVZ(4+0 配置，20A)

  

　　圖7：ISL91302B電源管理IC具有三款評估套件

　　ISL91301A/B電源管理IC具有四款評估套件，如下所示：

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

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

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

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

  

　　圖8：ISL91301A/B電源管理IC具有四款評估套件

　　瑞薩電子還為這三款多相降壓電源管理IC提供整套演示套件，可以通過EVB、I2C控制軟件和I2C-USB的轉(zhuǎn)接器方便連接到客戶的圖形界面，進行開發(fā)。

　　圖9：瑞薩電子為這三款多相降壓電源管理IC提供整套演示套件

　　多相降壓IC產(chǎn)品有很多內(nèi)部寄存器，默認的寄存器配置值，可以滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。在此基礎(chǔ)上，針對特殊應(yīng)用，寄存器能夠再進行一些優(yōu)化設(shè)置以滿足不同應(yīng)用的需求，確保每一種設(shè)計都能達到最佳的性能。