2025-03-24 智能输送方案 0
ST DC/DC转换器：一颗心跳，两重节奏
在科技的舞台上，一颗ST DC/DC转换器芯片STw4141悄然登场，它以创新和专利的方式，为手持应用如手机、数码相机和PDA带来双重电源供给。这种革命性的设计，不仅简化了PCB面积和成本问题，更是对功耗的严格限制提出了新的解决方案。
处理器在这些设备中通常需要单独的内核电源，典型值为1.5V、1.3V或1.2V，而I/O电路则需维持1.5V或1.8V。这两个不同电压必须从输出电压范围为2.7V至5.5V的锂离子电池或NiMH/NiCd提供，而传统LDO转换器效率低下，因此目前常见的是采用两个标准降压DC/DC转换器，每个需外接线圈、二至多个外接电容，并且有时还需要外接分压 resistor 来设定输出電壓。这样的设计不仅影响到BOM（Bill of Materials）、PCB面积与成本，还增加了复杂性。
然而，STw4141通过一个线圈实现两个调整電源，从而显著降低了BOM约40%，减少了PCB尺寸约30%。例如，该系统只需56平方毫米PCB面积，而之前可能需要80平方毫米。此外，由于不再需要分压 resistor 设定输出電壓，该设备能够提供更大的负载容量，其中外设電源 VOUT₁ 可达200mA，核心電源 VOUT₂ 为400mA。
基于频率模式降压架构，这款产品既保证了性能，又大幅度减少了PCB空间与成本，其效率高达92%，是同类产品中表现最好的。此外，无论是在各种I/O输出電流范围内——从10mA以下到满负荷200mA——该设备都能保持高效率。在充满功率工作状态下，它可以提供同步或者固定频率PWM模式，以满足输入最大流速，同时对RF数据采集等干扰极小。在待机状态下，可以自动切换至脉冲频率调制(PFM)模式，以进一步减少静态消耗，最大化寿命。而对于关断保护，则进一步降低到了小于1uA。
此芯片具有软启动功能、限流保护以及热断开保护，并采用3x3x1.2mm TFBGA封装，为手机应用提供最小尺寸。而唯一所需的额外元件包括一个4.7uH的小型线圈、一10uF输入电容以及两个22uF输出电容，使得完整双重解决方案仅占据7x8mm大小、高度为1.2mm。现在已经可获得这款新发明芯片的工程样品，全样品及批量生产将于2006年第一季度开始，一千至五千个单位每份售价$14美元。此产品也附带详细图纸供参考。
