LDO

Технология импульсных регуляторов напряжения с одной индуктивностью и несколькими выходными напряжениями - SIMO

По сравнению с традиционным использованием нескольких DC/DC- преобразователей для получения различных выходных напряжений, технология одноиндуктивных преобразователей с множественным выходом (Single-Inductor Multiple-Output) обеспечивает экономию площади печатной платы при сохранении высокой эффективности преобразования и продлении времени работы основной батареи.
1021
В избранное

По сравнению с традиционным использованием нескольких DC/DC- преобразователей для получения различных выходных напряжений, технология одноиндуктивных преобразователей с множественным выходом (Single-Inductor Multiple-Output) обеспечивает экономию площади печатной платы при сохранении высокой эффективности преобразования и продлении времени работы основной батареи.

Обзор технологии SIMO

В технологии обычных импульсных преобразователей каждый из них нуждается в отдельной индуктивности. Зачастую индуктивности становятся наиболее габаритными и дорогими элементами регулятора, что не всегда приемлемо для малогабаритных устройств. Альтернативным решением являются линейные стабилизаторы: они компактны, имеют низкий уровень собственных шумов, но обладают высоким уровнем потерь (особенно стабилизаторы на токи выше 100 мА). Существуют варианты гибридных преобразователей, состоящих из микромощных LDO-преобразователей и более мощных DC/DC, но также не очень компактные по занимаемой площади печатной платы.

Архитектура SIMO (рисунок 1) предлагает более оптимальное решение для компактных устройств за счет интеграции функций нескольких стабилизаторов в одном корпусе. Уменьшая до минимума количество индуктивностей и сохраняя при этом высокую эффективность, архитектура SIMO представляется перспективным решением для устройств с батарейным питанием и малым форм-фактором. Объединение функций нескольких индукторов в один путем временного мультиплексирования дает некоторый выигрыш в размере.

Структурная схема реализации SIMO-регулятора

Рис. 1. Структурная схема реализации SIMO-регулятора

Преимущества SIMO

Ток насыщения индуктора

Ток насыщения катушки индуктивности (индуктора) (Inductor Saturation Current - ISAT) – это ток, при котором значение ее индуктивности начинает падать. Данный ток определяется конструкцией, размером и материалом сердечника катушки.

Преимущества SIMO:

  • снижение затрат на компоненты;
  • уменьшение площади печатной платы, занимаемой преобразователем.

В том случае, если какой-либо канал выходного напряжения не требуется и отключен, его временной слот распределяется между оставшимися. Соответственно, можно говорить о том, что насыщение индуктора для работающих каналов наступит при несколько больших токах.

Даже в случае, когда все каналы выходного напряжения задействованы, пики токов потребления по ним в общем случае случаются в разное время (вероятность наложения двух и более пиков токов потребления по разным каналам хоть и есть, но мала), и этот факт также снижает требования к току насыщения катушки.

Рассеяние мощности

SIMO-преобразователи Maxim предлагают оптимальный компромисс между занимаемой площадью платы и возможным рассеянием тепла (рисунок 2). Они сконструированы таким образом, чтобы сочетать функции нескольких DC/DC- и LDO-преобразователей в одном корпусе с площадью одиночного DC/DC-преобразователя. Кроме того, уменьшая количество индукторов до одного, мы избавимся от ограничения на минимальное расстояние между индукторами, что также способствует уменьшению общего объема, занимаемого схемой.

SIMO-преобразователь MAX77650 обеспечивает низкую теплоотдачу и небольшую занимаемую площадь

Рис. 2. SIMO-преобразователь MAX77650 обеспечивает низкую теплоотдачу и небольшую занимаемую площадь в таких устройствах, как слуховые аппараты и портативные гаджеты

SIMO в микросхемах-стабилизаторах напряжения (PMICs)

Новые серии микросхем MAX77650 и MAX77651 разработаны по технологии микромощных SIMO-преобразователей. Встроенный LDO-стабилизатор с нагрузочным током 150 мА обеспечивает подавление шумов и пульсаций, делая импульсные стабилизаторы данных серий подходящими и для приборов, критичных к уровню шумов.

В MAX77650/MAX77651 встроены три независимых программируемых импульсных преобразователя, при помощи SIMO использующих одну внешнюю катушку индуктивности. Высокая степень интеграции позволяет значительно сократить общий размер схемы стабилизатора напряжений по сравнению с другими дискретными решениями за счет уменьшения количества внешних необходимых элементов.

SIMO-калькулятор

В качестве вспомогательного инструмента проектирования доступен онлайн-инструмент, называемый SIMO-калькулятором. Он позволяет более детально оценить нюансы, связанные с параметрами SIMO-преобразователя. Калькулятор представляет собой счетную таблицу – пользователь вводит параметры SIMO-преобразователя в соответствующие столбцы и строки. Вычисленные значения, которые считаются наиболее интересными, выделены желтым цветом. Если параметр находится за пределами нормальной рабочей области, ячейка будет выделена красным цветом. В разделе комментариев даются рекомендации по улучшению параметров преобразователя.

Производитель: Maxim Integrated
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
MAX77650AEWV+T
MAX77650AEWV+T
Maxim Integrated
Арт.: 2195343 PDF RD
Доступно: 354 шт.
Выбрать
условия
поставки
ULTRA-LOW POWER PMIC FOR WEARABLE DEVICE
MAX77650AEWV+T от 3 шт. от 577,33
354 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
MAX77650AEWV+
MAX77650AEWV+
Maxim Integrated
Арт.: 2336819 PDF RD
Доступно: 314 шт.
Выбрать
условия
поставки
BATTERY CHARGER, LI-ION/POL, 0.3A, WLP30
MAX77650AEWV+ от 3 шт. от 650,64
314 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
MAX77651AEWV+
MAX77651AEWV+
Maxim Integrated
Арт.: 2337010 PDF RD
Доступно: 87 шт.
Выбрать
условия
поставки
BATTERY CHARGER, LI-ION/POL, 0.3A, WLP30
MAX77651AEWV+ от 3 шт. от 650,64
87 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
MAX77651AEWV+T
MAX77651AEWV+T
Maxim Integrated
Арт.: 2549414 PDF RD
Доступно: 342 шт.
Выбрать
условия
поставки
ULTRA-LOW POWER PMIC FOR WEARABLE DEVICE
MAX77651AEWV+T от 3 шт. от 596,82
342 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки

Сравнение позиций

  • ()