瑞薩電子新推三款多路輸出多相降壓電源IC 小體積也能實(shí)現(xiàn)高效率

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(jī)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(jì)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(jī)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(fèi)類電子產(chǎn)品，以及工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的各路負(fù)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(fù)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(jì)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(jì)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(kuò)展性能，并延長電池運(yùn)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(dá)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(dá)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(yuǎn)端反饋，輸出均有動態(tài)電壓調(diào)節(jié)DVS，具有全面的保護(hù)功能，如過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過電流保護(hù)、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：

l 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à外殼尺寸小于2×2×1mm的感應(yīng)器

- 瞬態(tài)快速à輸出電容器更少

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

l 高效率

- 91%峰值效率3.3V輸入，1.0V/4A輸出

l 設(shè)計(jì)便捷-無需電路板級設(shè)計(jì)

- 內(nèi)部補(bǔ)償–無需設(shè)計(jì)補(bǔ)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

l 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(diǎn)

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(dá)94%，系統(tǒng)精確度為±0.5%。ISL91302B支持如下三種輸出配置：

l 雙路輸出：2+2；兩路兩相，最大輸出電流：10A+10A

l 雙路輸出：3+1；一路三相，一路單相，最大輸出電流：15A+5A

l 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(diǎn)

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(dá)94%，系統(tǒng)精確度為±0.7%。ISL91301A/B支持如下兩種輸出配置：

l 三路輸出 ISL91301A：2+1+1，最大輸出：8A+4A+4A

l 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(jì)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P(yáng)MIC提供評估板，可以方便開發(fā)者進(jìn)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：

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）

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：

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）

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(jìn)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(rèn)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(jìn)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(jì)都能達(dá)到最佳的性能。