Чипы управления питанием, исключающие термическое напряжение процессоров телефонов, планшетов

Компания Ams анонсировала интегральную схему управления питанием (PMIC), которая, по словам разработчика, имеет инновационную цепь обратной связи, позволяющую снизить термическое напряжение процессоров приложений в смартфонах и планшетах. Работая в паре с POL-регуляторами AS3729 (также от Ams), высокоинтегрированный чип AS3721 является законченной системой управления питанием с малым временем отклика к переходным колебаниям нагрузки. Система способствует надёжной работе процессора, высокой эффективности и гибкости компоновки печатной платы.

Чипы AS3721 и AS3729 оптимизированы для работы с процессорами Tegra от Nvidia.

PMIC-модуль AS3721 предоставляет компактный канал обратной связи от процессора к интегрированным в чип DC/DC-контроллерам. Благодаря ожидающему патент инновационному дизайну от Ams, интерфейс обратной связи требует лишь 2 провода (один для управляющих сигналов, другой – температурный сигнал) вместо 4 либо 5, обычно реализуемых в подобных чипах.

Меньшее количество дорожек между чипом управления питанием и силовыми POL-регуляторами позволяет разнести компоненты на большее расстояние друг от друга в таких компактных устройствах, как смартфоны, планшеты и ноутбуки. Это значительно снижает размер и интенсивность нагрева вокруг процессора, если сравнивать с традиционными силовыми архитектурами, в которых процессор и PMIC-модуль одновременно получают большой ток при тесном расположении на плате.

Цепь обратной связи на базе 2-проводного интерфейса работает экстремально быстро, поддерживая питаемый процессор безопасным напряжением даже в условия стремительно изменяющейся нагрузки. При использовании выходного конденсатора ёмкостью лишь 40 мкФ и напряжении 1 В на выходе, падение напряжения системы во время повышения с 0.5 до 5 А в режиме микромощности составляет лишь 32 мВ (тип.).

Чип AS3729 – 5-А силовой POL-каскад, дополняющий PMIC-модуль AS3721. Данный компонент содержит полевые NMOS- и PMOS-транзисторы для каждой фазы с раздельным управлением и позволяет работать с током до 2.5 А. Чип управления питанием может сочетать до 4 таких каскадов, образуя 8-фазную конфигурацию, выдающую до 20 А максимального тока. Используя одно- и многофазные конфигурации, разработчики устройств могут оптимизировать свои схемы в направлении снижения цены и размеров платы (за счет использования меньшего количества более крупных катушек) либо в направлении понижения профиля схем (используя больше катушек, но с меньшими размерами).

Чип управления питанием AS3721 имеет 4 понижающих DC/DC-преобразователя, выдающих 4, 2 и 1.5 А; три понижающих DC/DC-контроллера с номиналами 5, 10 и 20 А; 12 цифровых LDO-стабилизаторов; часы реального времени; цепь диагностики; порты GPIO; АЦП общего назначения; последовательность загрузки с однократным программированием. Устройство выпускается в корпусе BGA с размерами 8 x 8 мм и шагом выводов лишь 0.5 мм.

Силовой каскад AS3729 выпускается в компактном корпусе с размерами 1.6 х 1.6 мм при шаге выводов 0.4 мм.

Оба компонента AS3721 и AS3729 доступны в виде образцов. Стоимость AS3721 составляет 2.65 долл. США, AS3729 – 0.4 долл. (партии от 1 тыс. шт.).