DC/DC 转换器与线圈一体型—XCL205/XCL206/XCL207 系列

     既满足形状小和厚度薄的要求，又能高效率地工作

　　随着手机等便携式电子仪器日新月异地向高功能、小型化发展，对电子元器件的高集成度、小型化、超薄化要求也不断提高。电源IC 也不属于例外，要求不断向小型化进步。

　　特别是用电池驱动时，如何有效地使用电池成为极其重要的课题，便携式电子仪器必须具有小型化和高效率化共存的特性。

　　其中，DC/DC 转换器在高效率地转换能量方面属于有效的电源，但因为线圈必须具有磁饱和特性和防止烧毁的特性，使得实现超薄化较为困难。一般情况下只得在成平面形状的电路板上安装IC、线圈及电容，这种解决方案不利于产品的小型化。

　　为了解决以上的问题，进行了以下几种思考和设计首先是在硅晶圆上形成线圈的方法，为了确保作为DC/DC 转换器时具有足够的电感值，半导体工艺变得极为复杂，使得成本上升。实际上只停留在高频滤波器方面的应用。

　　其次是把线圈和DC/DC 转换器IC 封入一个塑料模压封装组件中的方法，因为只是单纯地装入元器件缩小不了太多的安装面积，不能带来大程度的改善。

　　进而出现了不是平面地放置各种元器件，而是把包括IC 的元器件叠在一起的设计方案,实际上也出现的几种这样的产品。但是这种方案要么需要在线圈上印制布线用的图案，要么需要CSP（芯片尺寸级封装）型IC,要么在封装IC 时必须实施模压工程，使得制作工程复杂，带来了产生成本上升的课题。

　　micro DC/DC XCL205/XCL206/XCL207 系列

　　此次开发的“micro DC/DC” XCL 系列是把线圈装载到定型产品DC/DC 转换器IC 上方的简单结构，在能缩小安装面积的同时又确保各种特性的降压DC/DC 转换器与线圈一体型IC。

　　为提供输出电流（最大600mA）所需的元器件只含2 个电容，使安装电路板的小型化成为可能〈图１〉。

　　因为结构简单，具有不损失IC 特性、使用现有成型产品即可进行生产的优点。

　　结构极为简单为了简化生产工程、XCL 系列采用了把DC/DC 转换器与线圈制作成一体时，在线圈的中央部位形成凹入部位，把XC9235/XC9236/XC9237系列产品埋进凹入部位，然后粘接固定的简单结构，解决了由复杂工程带来的成本上升问题〈图2〉。

　　此外，用此结构，可以把线圈上方的电极和IC 引脚各自直接安装到PCB上，在PCB 的布局上实施DC/DC 转换器的布线。

　　实现了高1mm 的超薄化为了把线圈和DC/DC 转换器的总高度控制在１mm 以内，DC/DC 转换器采用了新开发的封装后高度只有0.4mm 的超薄型封装组件（USP-6EL）

　　IC 的特性保持不变XCL205/XCL206/XCL207 中使用了XC9235/XC9236/XC9237 系列的DC/DC 转换器IC，其主要特长有工作电压范围2.0V～6.0V；输出电压在0.8～4.0V 为止的范围内能以0.05V 分段调整；开关频率3MHz；内置0.42ΩP 沟道驱动晶体管及0.52ΩN 沟道开关晶体管的同步整流方式。

　　工作模式可以从PWM 控制(XCL205)、PWM/PFM 自动转换控制(XCL206)、手动转换控制方式(XCL207)的3 种类型中选择。

　　实现了从轻负载到重负载的整个负载领域内高速响应和低纹波、高效率。并且待机时整个电路停止工作能把消费电流控制在1.0μA 以下。此外内置了电源输入欠压锁闭功能(Under Voltage Lock Out)，当输出电压在1.4V以下时，强制停止内部驱动并关工作〈图4〉〈图5〉。

　　用途：

　　瞄淮的市场包括手机、智能手机（Smartphone）、掌上电脑(PDA)、便携式游戏机、数码相机、超便携移动电脑（UMPC）、便携式导航仪（PND）等，特别是需要高效率且对安装元器件的面积要求严格的小型便携式仪器。