瑞薩電子多相降壓電源IC，助力實現高效率和小體積電源

　　隨著智能終端設備發展需求，其功能越發增多，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。產品設計人員迫切需要這種解決方案，從而應對這些挑戰。

　　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MPU提供電源管理，非常適合為固態驅動器(SSD)、光收發器和各種消費類電子產品，以及工業和網絡設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動態改變工作的相數以獲得最佳效率，其超低的靜態電流、優異的輕載效率、高穩壓精度和快速動態響應的特性，使得電源設計人員，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、動態擴展性能，并延長電池運行時間。

　　產品優勢

　　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，輸出均有動態電壓調節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的感應器

　　- 瞬態快速?輸出電容器更少

　　- 補償、輸出電壓設置等無需外部組件, VOUT設置等

• 　　 高效率

　　- 91%峰值效率3.3V輸入，1.0V/4A輸出

• 　　 設計便捷-無需電路板級設計

　　- 內部補償–無需設計補償

　　- 各電源管理DC/DC預設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

　　- BGA間距為0.8mm，提供樣片(ISL91302B)

　　ISL91302B產品特點

　　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

　　設計資源

　　瑞薩電子為ISL91302B和ISL91301A/B 電源管理IC提供完整的產品文檔資料、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的轉接器方便連接到客戶的圖形界面，進行開發。

　　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產品有很多內部寄存器，默認的寄存器配置值，可以滿足大多數應用需求。在此基礎上，針對特殊應用，寄存器能夠再進行一些優化設置以滿足不同應用的需求，確保每一種設計都能達到最佳的性能。