意法DC/DC转换器一个线圈提供两个调整电源

ST公司推出创新和专利的DC/DC转换器芯片STw4141,它首次能用单一外接线圈产生两个不同的输出电压. STw4141特别设计给用在手提应用如手机,数码相机和PDA的基带和多媒体处理器供电,因为在手提设备中设计者要面对PCB面积,成本和功耗的严格限制.在这些严格的应用中, STw4141允许在PCB面积和电源供电子系统的成本上大大地降低.

用在这些应用的处理器一般需要单独的内核电源,典型值为1.5V,1.3V或1.2V,在新设计中可能要用到低到0.9V的,而I/O电路,典型电压为1.5V或1.8V.这些电压必须从输出电压在2.7V-5.5V的锂离子电池或NiMH/NiCd电池来提供,而使用低压降(LDO)转换器在这些应用中效率太低.因此,目前的做法是采用两个标准的降低DC/DC转换器,每个需要外接线圈,两个或多个外接电容,某些情况下还需要外接电阻来设定输出电压.外接线圈大大影响到BOM,PCB面积和应用成本.

由于采用单一外接线圈获得两个不同的输出电压, 和以前的标准电源解决方案相比, STw4141使BOM降低多达40%,而PCB尺寸降低30%多.例如,完整的STw4141电源子系统解决方案仅需要56平方毫米的PCB面积,而以前的方案则需要80平方毫米.此外, STw4141不需要电阻分压器设定输出电压.器件提供最大的负载容量,外设电源VOUT1的为200mA,核电源的VOUT2为400mA.

基于电压模式降压架构,STw4141提供了BOM和PCB面积的明显好处而不会影响到性能:效率高达92%,是同类中最好的,两个输出电压保证在设定值的100mV之内.此外,在各种I/O输出电流范围内,从低于10mA到满输出200mA都保持了高效率.在满功率工作下,外同步或固定频率PWM模式提供了满输入电流的能力,并对RF和数据采集电流的干扰降到最低限度.在待机模式,器件能自动切换到脉冲频率调制(PFM)模式,降低静态电流到90uA,以最大化电池寿命.PWM/PFM模式的选择是自动的,或通过AUTO和MODE/SYNC输入来控制.还提供关断模式,进一步降低电池消耗到小于1uA.

STw4141还有许多其它特性,包括软起动,限流保护和热关断保护.它的封装是3x3x1.2mm TFBGA封装,为手机应用提供了尽可能是最小的尺寸.唯一的外接元件是小型4.7uH线圈,10uF输入电容和两个22uF输出电容,使得完整的双电源解决方案的尺寸仅为7x8mm,高度为1.2mm.