Renesas Electronics Corporation ha desarrollado la serie mini-POL RAA20770X. [Note 1] Convertidores para ASIC y otros circuitos lógicos a gran escala en una amplia gama de campos de aplicación, como computadoras personales, servidores, equipos industriales, automatización de oficinas y equipos de red. Los dispositivos de la serie RAA20770X ofrecen miniaturización y densidad de potencia líderes en la industria. Renesas actualmente tiene seis productos lanzados con diferentes clasificaciones y características de suministro actual.
Renesas Electronics Corporation ha desarrollado la serie mini-POL RAA20770X. [Note 1] Convertidores para ASIC y otros circuitos lógicos a gran escala en una amplia gama de campos de aplicación, como computadoras personales, servidores, equipos industriales, automatización de oficinas y equipos de red. Los dispositivos de la serie RAA20770X ofrecen miniaturización y densidad de potencia líderes en la industria. Renesas actualmente tiene seis productos lanzados con diferentes clasificaciones y características de suministro actual.
Recientemente, ha habido dos cambios en el mercado de suministro de energía. El primero es la demanda de un menor consumo de energía para lograr una sociedad que ahorre energía, y el segundo es la diversificación de los voltajes de suministro de energía requeridos en línea con la creciente funcionalidad de los productos semiconductores como microcontroladores (MCU) y SoC. .
Para cumplir con el primer requisito, los nuevos dispositivos RAA20770X realizan una conversión de energía de alta eficiencia bajo una carga normal y también realizan transiciones frecuentes a modos de bajo consumo, generalmente el 90 % del tiempo rápidamente. Como resultado, se reduce el consumo de energía de todo el sistema, lo que contribuye a la realización de una sociedad de alta eficiencia energética.
Para cumplir con el segundo requisito, el RAA20770X logra una reducción de tamaño de aproximadamente un 75 % en comparación con los productos convencionales, incluso cuando el área de montaje se expande a medida que aumenta la fuente de alimentación, lo que lo convierte esencialmente en el mismo chip ultracompacto a nivel de oblea. un paquete de tamaño. el tamaño del chip en sí. Además, dado que no se requieren conexiones de cableado dentro del paquete, se reduce la resistencia del cableado, lo que contribuye a una conversión de voltaje más eficiente. La serie RAA20770X es el primer dispositivo con este nivel de integración en este tamaño de paquete pequeño.
Características clave de los circuitos integrados convertidores POL de la serie RAA20770X:
- (1) Aproximadamente un 75 % de reducción del área, lo que contribuye a la miniaturización del sistema
El producto RAA20770X emplea un paquete del tamaño de un chip a nivel de oblea para realizar un dispositivo POL capaz de suministrar una gran corriente en un factor de forma pequeño, lo que reduce al máximo la resistencia del cableado interno del IC y la resistencia del cableado del paquete. Por ejemplo, el RAA207701GBM, que tiene una corriente nominal máxima de 10 A, tiene un tamaño de paquete extremadamente pequeño de 2,7 x 3,4 mm, lo que equivale a una reducción de aproximadamente el 75 % en el tamaño del paquete en comparación con los productos Renesas SiP POL existentes. Además, la resistencia térmica desde la superficie del paquete hasta la unión del chip es extremadamente baja a 1 °C/W, y el diseño de alta disipación de calor es posible cuando se usa en combinación con disipadores de calor y flujo de aire.
- (2) Medidas para mejorar la duración de la batería
Se requerirá que las computadoras portátiles de próxima generación tengan funciones similares a la actualización y adquisición de información en modo de espera (espera conectada) proporcionada por las tabletas y los teléfonos móviles actuales. El modo de espera conectado debe limitar el consumo de energía tanto como sea posible. Para satisfacer esta necesidad, los dispositivos de la serie RAA20770X emplean un esquema de control de tiempo constante. [Note 2], logra un bajo consumo de energía de alrededor de 0,5 μW en modo de bajo consumo de energía con baja corriente de carga. Además, como una ventaja de este método de control de tiempo constante, es posible reducir el consumo de energía del convertidor POL al reducir la frecuencia de operación, logrando una reducción del consumo de energía de 1,6 mW sin carga y 0,5 μW en espera. . El método de control constante a tiempo también tiene la ventaja de una respuesta rápida. Por ejemplo, incluso si ocurre un aumento repentino en la corriente cuando un dispositivo electrónico cambia del modo de ahorro de energía al funcionamiento normal, el convertidor puede responder instantáneamente aumentando la frecuencia de funcionamiento.
- (3) Fácil de diseñar un sistema de suministro de energía altamente confiable
Los dispositivos de la serie RAA20770X integran varias funciones de protección necesarias para los convertidores POL, como sobrecorriente, sobretensión y protección térmica, todo en el mismo chip. Como resultado, estos dispositivos admiten diseños de sistemas de energía seguros, flexibles y confiables con componentes externos mínimos, lo que simplifica los diseños y reduce los costos de la lista de materiales. Además, el voltaje de salida y la frecuencia de funcionamiento se pueden cambiar para adaptarse a la aplicación utilizada, lo que brinda flexibilidad para operar en una amplia gama de aplicaciones.
- (4) Soporte para diseño de fuente de alimentación de voltaje único
Los nuevos dispositivos RAA207703GBM, RAA207704GBM y RAA207705GBM incluyen un circuito regulador de caída baja (LDO) integrado de 5 V que puede suministrar los 5 V requeridos internamente por el controlador de alimentación, lo que elimina la necesidad de una fuente de alimentación externa Become. Esto permite que el sistema funcione con un solo voltaje utilizando, por ejemplo, un riel de alimentación de 12 V.
Los dispositivos de la serie RAA20770X integran dos MOSFET de potencia en un solo chip además de combinar un controlador de potencia y un controlador IC. [Note 3] Ideal para convertidores POL que reducen un voltaje de entrada de 5 V o 12 V a 1 V o 3,3 V utilizados en circuitos integrados grandes como ASIC. Por ejemplo, el dispositivo RAA207701GBM presenta una corriente nominal máxima de 10 A y puede lograr una conversión de energía de alta eficiencia desde la región de baja corriente a la región de alta corriente para una entrada de 12 V y una salida de 3,3 V. 89 por ciento de eficiencia a 10 mA, 95 por ciento de eficiencia a 4 A y 92 por ciento de eficiencia a 10 A. Esta eficiencia de conversión de energía contribuye a la reducción de energía en el producto de uso final general.