瑞萨电子开发RAA20770X系列mini-POL转换器IC

摘要：  瑞萨电子开发RAA20770X系列mini-POL转换器IC，??目前推出六种不同电流供应等级与功能的产品，适用于多种应用领域中的ASIC与其他大型逻辑电路，包括个人电脑、伺服器、工业用设备、办公室自动化及网路设备。

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瑞萨电子开发RAA20770X系列mini-POL转换器IC，??目前推出六种不同电流供应等级与功能的产品，适用于多种应用领域中的ASIC与其他大型逻辑电路，包括个人电脑、伺服器、工业用设备、办公室自动化及网路设备。RAA20770X系列产品的微型化及其功率密度亦皆达业界最高标准。 近期电源供应器市场出现两项变革，首先为实现节能社会的理想而须降低耗电量，其次则是因市场对于具高功能性半导体产品需求的增加，如微控制器(MCU)、SoC装置等，而使供应电压趋向多样化。 为符合第一项需求，新产品RAA20770X可在正常负载下执行高效能电源转换，并快速且规律地转换至低功率模式。因此可降低整体系统的耗电量，并协助实现高能源效率的社会。 为达成第二项要求，虽然会因为电源提升而导致产品镶嵌面积扩大，但RAA20770X系列采用等同于晶片本身大小的超小型晶圆级晶片尺寸封装，此系列产品尺寸相较于早期的瑞萨产品缩小75%。另外，由于封装内无需导线连接，因而可降低导线电阻，有助于提升电压转换效率。RAA20770X系列更是第一款具备此整合度的小型封装产品。

RAA20770X系列POL转换器IC的主要功能：

(1)面积缩小约75%，有助于系统小型化 瑞萨在RAA20770X产品中采用晶圆级晶片尺寸的封装，实现以迷你外型供应大量电流的POL装置，因此可将IC内部导线电阻及封装导线电阻，降至绝对极小值。例如，支援最大额定电流10 A的RAA207701GBM，封装尺寸极小，仅2.7×3.4 mm，相较于瑞萨较早的SiP POL产品，其封装尺寸约缩小75%。此外，从封装表面到晶片接合区的热阻仅有极低的1°C/W，可在搭配散热片及气流时，提供高散热设计。

(2)支援更长的电池寿命 次世代笔记型电脑将需要类似现有平板电脑及手机，在待机时仍可进行资讯更新与撷取的功能(连线待机)，故必须尽可能降低连线待机模式时的耗电量。为满足此需求，RAA20770X系列产品采用恒定导通时间控制方法[注2]。在低耗电模式时，负载电流较低，可达到约0.5 µW的低耗电量。恒定导通时间控制方法的另一项优点，则是可藉由降低运作频率来减少POL转换器的耗电量;没有负载时可降低1.6 mW耗电量，在待机模式下可达到0.5 µW。恒定导通时间控制方法亦具 ??备快速反应的优点。例如，即使电子设备从省电模式切换至正常模式，发生电流快速增加的情况，转换器亦可藉由提高运作频率而立即反应。

(3)可简化高可靠性电源供应系统的设计 RAA20770X系列产品在同一晶片内整合了POL转换器所需要的多种保护功能，例如过电流、过电压及热保护等。因此，此系列产品支援安全且具有灵活性强的高可靠性电源供应系统设计，仅需搭配最少的外部元件，不仅可简化设计，并能减少物料清单。除此之外，亦可修改输出电压与运作频率以符合所采用的应用需求，提供适用于多种应用的操作弹性。

(4)支援单电压电源供应设计 新款RAA207703GBM、RAA207704GBM及RAA207705GBM装置包括整合的5 V低压降稳压器(LDO)电路，可提供电源供应控制器内部所需的5 V，所以无需外部的电源供应。如此一来，即可使系统仅以单一电压运作，例如使用12 V电源供应。RAA20770X系列产品除了结合电源供应控制器与驱动控制器IC之外，还在单晶片中整合了两个已针对POL转换器进行最佳化的MOSFETS [注3]，可将ASIC等大型积体电路所使用的5 V或12 V输入电压降压至1 V或3.3 V。例如，具备最大额定电流10 A的RAA207701GBM，以12 V输入及3.3 V输出而言，可实现从低电流区流至高电流区的高效率电源转换，特别是在10 mA时效率可达到89%， 4 A时可达到95%，10 A时可达到92%。上述电源转换效率将有助于降低终端产品的整体耗电量。 RAA20770X系列POL转换器IC自2012年12月开始供应样品;量产时程为2013年3月，预估至2013年7月每月产能可达50万颗。