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ROHM小型升壓DC/DC轉換器提升電池壽命
[作者 ROHM]   2016年04月06日 星期三 瀏覽人次: [15557]

智慧型手機或平板電腦目前使用充滿電時的輸出電壓為4.2V左右的鋰電池。另一方面,許多被搭載於這些USB或HDMI、音頻喇叭由於以5V作動,因此欲使其動作就必須使用將電池輸出功率提升為5V的升壓型DC/DC轉換器。此外,裝置由於要求小型化及電池更耐久,故零件等級亦需要更加小型化、高效率化。


不過,在此之前,5V輸出功率的升壓DC/DC轉換器並沒有高等級且完全符合小型、高效率、低電壓作動、對應大電流的產品。ROHM推出適合智慧型手機或平板電腦等以單一鋰電池驅動且搭載USB端子或HDMI端子之行動裝置用小型、高效率、大功率升壓轉換器─BD1865GWL。


圖1 :  小型升壓型DC/DC轉換器─BD1865GWL
圖1 : 小型升壓型DC/DC轉換器─BD1865GWL

針對要求小型化、電池更耐久之行動裝置,BD1865GWL由於靈活運用了類比設計技術於電池放電時可以下限2.5V低電壓作動,因此能夠比一般下限2.7V的產品延長電池驅動時間。


此外,亦搭載了PFM/PWM*2模式和ROHM的Mixing PWM模式2個工作模式,當選擇PFM/PWM模式時在總負載領域將達成90%等級的高效率,而當選擇Mixing PWM模式時則適合音響等應用,可防止切換音所導致之惱人鳴響。加上一個1.6x1.6mm的小型IC即能對應最大2A之輸出電流,故對於應用上的小型化也有所貢獻。


技術特色

藉由實現下限2.5V電壓驅動來大大提升電池壽命

電池由於殘量變少,故其輸出電壓,亦即可輸入系統之電壓將會逐漸下降。新產品靈活運用長年培養之類比設計技術研發而成,即使在2.5V之低輸入電壓時亦能輸出5V電壓。驅動電壓下限2.5V較一般品使用時間更長。



圖2 :  BD1865GWL四大關鍵詞
圖2 : BD1865GWL四大關鍵詞

利用2個動作模式來做到高效率、高性能IC

PFM / PWM模式

本模式由於負載變動時會自動切換PFM和PWM,總負載領域可實現90%等級之高效率。適合於智慧型手機或平板電腦等動作激烈且重視效率的應用程序。



圖3 :  高效率的PFM / PWM模式
圖3 : 高效率的PFM / PWM模式

Mixing PWM模式

本模式為ROHM獨創之控制方法,於輕負載時可以實現優於一般性PWM模式之高效率。加上由於能夠消除可聽噪音、防止鳴響,故適合音頻機器等重視音質之應用程序。



圖4
圖4

利用小型組裝實現5V/2A大功率

欲實現2A輸出電流時會遇到需要2個IC或IC尺寸本身將會變大等課題。新產品成功以一個1.6x1.6mm小型IC實現最大2A之輸出電流(輸出電壓設定5V時),協助行動裝置的小型化。



圖5 :  BD1865GWL評估機板
圖5 : BD1865GWL評估機板

名詞解釋

DC/DC轉換器

電源IC之一種,將電壓從直流(DC)變換至直流。主要有降低電壓之降壓及提升電壓之升壓2種。


PWM(Pulse Width Modulation / 脈衝寬度調變)、PFM(Pulse Frequency Modulation / 脈衝頻率調變)

PWM為一般性電壓控制方法之一。由於頻率一定而且容易預測所發生之雜訊,因此對於雜訊可輕易採取施加濾器等對策。PFM與PWM同?亦為電壓控制方法之一,可以減輕輕負載時之切換損失。


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