Stromversorgungen vereinfacht PMIC-Referenzdesigns für FPGAs und SoCs von Xilinx

Benutzerfreundliche Referenzdesigns mit ISL91211AIK und ISL91211BIK PMICs in BGA-Gehäusen beschleunigen die Markteinführung von Industrie- und Computing-Anwendungen.
Benutzerfreundliche Referenzdesigns mit ISL91211AIK und ISL91211BIK PMICs in BGA-Gehäusen beschleunigen die Markteinführung von Industrie- und Computing-Anwendungen.

Renesas Electronics hat drei einfach anzuwendende PMIC-Referenzdesigns (Power Management IC) für die Stromversorgung bei mehrfachen und unterschiedlichen Eingangsspannungen von Xilinx Artix-7 FPGAs, Spartan-7 FPGAs und Zynq-7000 SoCs mit und ohne DDR-Speicher auf den Markt gebracht.

Renesas hat eng mit Xilinx zusammengearbeitet, um einfach auslegbare Stromversorgungslösungen bereitstellen zu können, mit denen sich FPGA- und SoC-Designs beschleunigen lassen. Die Referenzdesigns verringern den Zeitaufwand bei der Entwicklung von Stromversorgungen für zahlreiche Industrie- und Computing-Anwendungen, wie z. B. Motorsteuerungen, Bildverarbeitungskameras, speicherprogrammierbare Steuerungen (PLCs), Home-Gateways und Haushaltsgeräte sowie tragbare medizinische und drahtlose Anwendungen.

Mit den effizienten PMIC-Referenzdesigns bietet Renesas benutzerfreundliche, unmittelbar einsatzbereite Lösungen, die in einem einzigen Design verschiedene Xilinx-Geschwindigkeitsstufen und DDR-Speichertypen unterstützen: DDR3, DDR3L, DDR4, LPDDR2 und LPDDR3. Sie basieren auf dem Vierphasen-PMIC ISL91211AIK mit drei Ausgängen und dem PMIC ISL91211BIK mit vier Ausgängen. Beide PMICs können einen Gesamtausgangsstrom von bis zu 20 A liefern und verfügen über eine unabhängige dynamische Spannungsskalierung. Ihre Regelkreise sind auf eine optimale Unterstützung der Lastprofile der Xilinx-FPGAs abgestimmt. Die Ein- und Ausschaltsequenzierung wird intern geregelt, somit ist keine externe Sequenzsteuerung erforderlich. Dank einer Schaltfrequenz von 2 MHz und einem schnellen Einschwingverhalten benötigt jedes PMIC-Board nur 22-µF-Ausgangskondensatoren und kleine Induktivitäten. Beides trägt zur Reduzierung der Lösung bei. Die PMICs sind in einem 4,7 mm x 6,3 mm großen BGA-Gehäuse mit 35 Anschlüssen (Pitch: 0,8 mm) erhältlich.

Renesas Referenzboard für Xilinx Artix-7 FPGAs

Das Referenzdesign-Board ISL91211A-BIK-REFZ für Artix-7-Bausteine nutzt die Mehrphasen-PMICs ISL91211AIK und ISL91211BIK, den synchronen 3-A-Abwärts-DC/DC-Wandler ISL80030 und die Micropower-Spannungsreferenz ISL21010DFH312. Die PMICs erzielen einen Wirkungsgrad von bis zu 95 Prozent für mehrere Powerrails und nutzen eine 5-V-Eingangsspannung von einem AC/DC-Steckadapter oder einer DC-Stromversorgung. Der ISL80030 unterstützt VCCO und VCC_IO für 3,3 V, 2,5 V und 1,8 V. Der ISL21010DFH312 ist für eine XADC-Eingangsspannung von 1,25 V mit einer Genauigkeit von ±0,2 Prozent ausgelegt.

Renesas Referenzboard für Xilinx Spartan-7 FPGAs

Das Referenzdesign-Board ISL91211BIK-REF2Z für Spartan-7-Bausteine umfasst den Mehrphasen-PMIC ISL91211BIK und den synchronen 3-A-Abwärts-DC/DC-Wandler ISL80030. Der ISL91211BIK ist für VCCINT, VCCBRAM, VCC_DDR, VCCAUX und VTT erforderlich und nutzt eine 5-V-Eingangsspannung von einem AC/DC-Steckadapter oder einer DC-Stromversorgung. Der DC/DC-Wandler ISL80030 unterstützt VCCO und VCC_IO für 3,3 V, 2,5 V und 1,8 V.

Renesas-Referenzboard für Xilinx Zynq-7000 SoCs

Das Referenzdesign-Board ISL91211AIK-REFZ für Zynq-7000-Bausteine verwendet den Mehrphasen-PMIC ISL91211AIK, den Low-Iq-Abwärtsregler ISL9123 und zwei synchrone 3-A-Abwärts-DC/DC-Wandler ISL80030. Der ISL91211AIK ist für VCCINT, VCCBRAM, VCC_DDR und VCCAUX erforderlich. Der ISL9123 versorgt die VTT-Powerrails. Zwei ISL80030 DC/DC-Wandler unterstützen VCCO und VCC_IO für 3,3 V, 2,5 V und 1,8 V.

Jedes PMIC-Referenzdesign-Board wird mit einem Benutzerhandbuch, einem vollständigen Schaltplan, einer Stückliste und PCB-Layoutdateien geliefert.