意法DC/DC轉(zhuǎn)換器一個(gè)線圈提供兩個(gè)調(diào)整電源

ST公司推出創(chuàng)新和專(zhuān)利的DC/DC轉(zhuǎn)換器芯片STw4141,它首次能用單一外接線圈產(chǎn)生兩個(gè)不同的輸出電壓. STw4141特別設(shè)計(jì)給用在手提應(yīng)用如手機(jī),數(shù)碼相機(jī)和PDA的基帶和多媒體處理器供電,因?yàn)樵谑痔嵩O(shè)備中設(shè)計(jì)者要面對(duì)PCB面積,成本和功耗的嚴(yán)格限制.在這些嚴(yán)格的應(yīng)用中, STw4141允許在PCB面積和電源供電子系統(tǒng)的成本上大大地降低.

用在這些應(yīng)用的處理器一般需要單獨(dú)的內(nèi)核電源,典型值為1.5V,1.3V或1.2V,在新設(shè)計(jì)中可能要用到低到0.9V的,而I/O電路,典型電壓為1.5V或1.8V.這些電壓必須從輸出電壓在2.7V-5.5V的鋰離子電池或NiMH/NiCd電池來(lái)提供,而使用低壓降(LDO)轉(zhuǎn)換器在這些應(yīng)用中效率太低.因此,目前的做法是采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的降低DC/DC轉(zhuǎn)換器,每個(gè)需要外接線圈,兩個(gè)或多個(gè)外接電容,某些情況下還需要外接電阻來(lái)設(shè)定輸出電壓.外接線圈大大影響到BOM,PCB面積和應(yīng)用成本.

由于采用單一外接線圈獲得兩個(gè)不同的輸出電壓, 和以前的標(biāo)準(zhǔn)電源解決方案相比, STw4141使BOM降低多達(dá)40%,而PCB尺寸降低30%多.例如,完整的STw4141電源子系統(tǒng)解決方案僅需要56平方毫米的PCB面積,而以前的方案則需要80平方毫米.此外, STw4141不需要電阻分壓器設(shè)定輸出電壓.器件提供最大的負(fù)載容量,外設(shè)電源VOUT1的為200mA,核電源的VOUT2為400mA.

基于電壓模式降壓架構(gòu),STw4141提供了BOM和PCB面積的明顯好處而不會(huì)影響到性能:效率高達(dá)92%,是同類(lèi)中最好的,兩個(gè)輸出電壓保證在設(shè)定值的100mV之內(nèi).此外,在各種I/O輸出電流范圍內(nèi),從低于10mA到滿輸出200mA都保持了高效率.在滿功率工作下,外同步或固定頻率PWM模式提供了滿輸入電流的能力,并對(duì)RF和數(shù)據(jù)采集電流的干擾降到最低限度.在待機(jī)模式,器件能自動(dòng)切換到脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式,降低靜態(tài)電流到90uA,以最大化電池壽命.PWM/PFM模式的選擇是自動(dòng)的,或通過(guò)AUTO和MODE/SYNC輸入來(lái)控制.還提供關(guān)斷模式,進(jìn)一步降低電池消耗到小于1uA.

STw4141還有許多其它特性,包括軟起動(dòng),限流保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù).它的封裝是3x3x1.2mm TFBGA封裝,為手機(jī)應(yīng)用提供了盡可能是最小的尺寸.唯一的外接元件是小型4.7uH線圈,10uF輸入電容和兩個(gè)22uF輸出電容,使得完整的雙電源解決方案的尺寸僅為7x8mm,高度為1.2mm.