3-A-DC/DC auf 55 mm² Winziges Wandlermodul von Enpirion

Enpirion stellt mit dem EN5339 ein DC/DC-Wandler-Modul mit integriertem Induktor vor, das 3 A liefert und einschließlich weniger externer Bauteile eine Fläche von nur 55 mm2 beansprucht (bei 1,1 mm Höhe).

Der EN5339 ist für Eingangsspannungen von 2,4 bis 5,5 V ausgelegt. Bei Wandlung von 5 auf 3,3 V erreicht der Wandler im Teillastbereich (um etwa 800 mA) trotz hoher Wandlungsfrequenz von 3,6 MHz einen Wirkungsgrad von 95 Prozent. Im Volllastbetrieb sind es immer noch typisch 90 Prozent. Die Ungenauigkeit der Ausgangsspannung liegt über dem gesamten Last- und Temperaturbereich (max 150 °C) innerhalb 3 Prozent. Die gemessene Restwelligkeit erreicht (auch bei sehr breitbandiger Messung bis 500 MHz) maximal 6 mV.

Die extrem geringen Abmessungen wurden möglich, weil es Enpirion gelungen ist, die Schaltfrequenz stark zu steigern. Der Wandlerwirkungsgrad hat trotzdem mit Werten bis zu 96 Prozent nicht unter der hohen Frequenz gelitten. Das Besondere ist außerdem, dass Emprion nicht einfach eine Spule eingebaut hat, sondern einen neuartigen Induktor verwendet hat.

Enpirions CMOS-Prozess mit 0,25-µm-Strukturen erlaubt Taktfrequenzen bis 20 MHz (bei max. 10 V). Die 0,18-µm-Struktur erlaubt Betrieb bis 20 V (und max. 15 MHz). Für den hochzuverlässigen Baustein gibt Enpirion einen FiT-Wert von 4,1 an (Zahl der Ausfälle pro Stunde in einer Menge von 1 Mrd.). Der Baustein ist gegen Überstrom, Unterspannung und Überhitzung geschützt und in einem QFN-Gehäuse mit einer Kantenlänge von 4 x 6 mm untergebracht.