Duales DC/DC-Wandler-IC
Zwei Ausgangsspannungen mit einer gemeinsamen Speicherdrossel
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Typische Anwendungen
Das dritte und nicht minder wichtige Stichwort im Zusammenhang mit dem STw4141 ist der Platzbedarf. Den wichtigsten Beitrag zur Verringerung des Platzbedarfs – und der Kosten – leistet die Tatsache, dass dank der im STw4141 verwirklichten Innovationen an Stelle von zwei Induktivitäten nur noch eine benötigt wird.
Bild 6 zeigt ein Beispiel-Layout mitsamt den externen Bauelementen. Der Flächenbedarf für die komplette Gleichspannungswandler-Schaltung beträgt nur 7 mm x 8 mm. Da die Induktivität den meisten Platz beansprucht, lässt sich hier auch die größte Ersparnis erzielen. Eine weitere Platzersparnis ergibt sich durch die Wahl eines BGA-Gehäuses (Ball Grid Array).
Als Beispiele für die Prozessoren und Coprozessoren, für die sich der STw4141 eignet, seien hier nur zwei genannt: Stn8810, Multimedia-Applikationsprozessor (NOMADIK) und STV0984 + VS6750, Imaging-Prozessor + 2-Megapixel-CMOS-Bildsensor.
Das gemeinsame Merkmal der beiden genannten Prozessoren ist, dass sie verschiedene Spannungen für den digitalen Prozessorkern (UKern) und die Ein-/Ausgangsstufen (UEA) benötigen.
Bild 7 zeigt die Blockschaltung einer CMOS-Kamera-Applikation. UKern (1,2 V) versorgt den Prozessorkern des STV0984, während UEA (1,8 V) den VS6750 sowie die E/A-Stufen des STV0984 speist. Diese Kombination ergibt eine geradezu extrem kompakte Anordnung.
Mit dem STw4141 bietet STMicroelectronics ein vielseitiges Dual-Schaltregler-IC an, das den Leistungsverbrauch mobiler Geräte senkt und so deren Batterielaufzeit verlängert. Durch die Beschränkung auf eine einzige Induktivität lassen sich sowohl der Bauelementebedarf als auch die Leiterplattenfläche gegenüber einer vergleichbaren Schaltung mit zwei separaten DC/DC-Wandlern um etwa 30 % verringern. Die Betriebsart (PFM oder PWM) kann entweder vom STw4141 automatisch gewählt oder vom Anwender bestimmt werden, um ein Optimum an Wirkungsgrad und Störaufkommen zu erreichen.
Der Autor:
| Dr. Ondrej Tlaskal |
|---|
| ist in Prag, Tchechien, geboren und startete seine berufliche Laufbahn bei Racal Research Ltd. in Reading, UK, wo er an Mixed-Signal-Schaltungen und Sigma-Delta-Modulatoren für digitale HF-Empfänger arbeitete. Hierüber schrieb er auch seine Doktorarbeit an der University of Surrey, UK. Nachdem er viele Jahre bei Silicon & Software Systems gearbeitet hat, wechselte er zu STMicroelectronics und leitet dort heute ein Team, das Schaltregler-ICs für den Einsatz in batteriegespeisten, mobilen Systemen entwickelt. |
ondrej.tlaskal@st.com
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