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VFM Mode Buck DC-DC Wandler Target Wearables und IoT Geräte

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Die RP516 und RP517 von Ricoh sind für Anwendungen konzipiert, die eine niedrige Versorgungsspannung zwischen 0,3 und 1,2 V erfordern.

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Ricoh Electronic Devices Co. Ltd. hat zwei Buck-DC-DC-Wandler auf den Markt gebracht, die RP516 und RP517, die für den Einsatz in tragbaren Geräten und Internet of Things (IoT)-Anwendungen entwickelt wurden, die fortschrittliche Lösungen zur Verlängerung der Akkulaufzeit sowie eine geringere Montagefläche und ein geringeres Gewicht auf Boards mit hoher Dichte erfordern.

Die heutigen tragbaren und IoT-Geräte arbeiten hauptsächlich im Schlafmodus, so dass der Ruhestrom zu einem kritischen Faktor für den Stromverbrauch wird. In diesem Modus ist das System im Leerlauf, aber bereit, jederzeit aufzuwachen, um eine Aufgabe auszuführen und einige Daten zu übertragen, bevor es den Ruhezustand wieder aufnimmt.

Die RP516 und RP517 sind optimiert, um die Akkulaufzeit zu verlängern, und wurden für Anwendungen entwickelt, die eine niedrige Versorgungsspannung zwischen 0,3 und 1,2 V erfordern. Laut Ricoh ist diese Art von Stromversorgung auf die Unterstützung der neuesten Generation von Low-Power-MCUs, GPS/GNSS-Empfängern/Prozessoren und anderen ICs zugeschnitten, die in IoT-Anwendungen für drahtlose Sensornetzwerke mit geringer Leistung und tragbare Geräte benötigt werden.

Die DC-DC-Wandler arbeiten im VFM-Modus, wobei der Wirkungsgrad bei leichten Lasten bei 75% liegt. Bereits bei 0,01-mA Ausgangsstrom wird eine Effizienzleistung von etwa 67% erreicht (Bedingungen: Vout = 0,5 V, Vin = 1,8 V), so das Unternehmen.

Ein Ruhestrom von 300 nA trägt zur Verlängerung der Akkulaufzeit bei oder ermöglicht es dem Konstrukteur, für die Anwendung eine kleinere Batterie auszuwählen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Produkten besteht in der Ausgangsstromleistung - sie liefern 100 bzw. 300 mA. Das Unternehmen sagt, dass beide Produkte synchrone Gleichrichtung bieten und High und Low-Side MOSFET-Treibertransistoren integrieren. Drei verschiedene Gehäuse sind erhältlich: ein Standard-SOT-89-5, ein bleifreies DFN2527-10 oder das kompakteste WLCSP-8-P1-Gehäuse. Durch die Verwendung der vorgeschlagenen externen Komponenten nimmt sie 8,3 mm2 Leiterplattenfläche ein. Aufgrund des weiten Eingangsspannungsbereichs sind die beiden DC-DC-Wandler in der Lage, mit verschiedenen Stromversorgungen wie einem USB-Anschluss, einer einzelnen Zelle Li-Ion und anderen handelsüblichen Batterien zu arbeiten.

Schutzschaltungen sind integriert - eine Unterspannungssperre (UVLO) deaktiviert den DC-DC-Wandler, wenn die Eingangsspannung unter einen Mindestwert fällt. Eine Softstartschaltung steuert die Ausgangsspannung so, dass sie sanft hochfährt und verhindert, dass der Ausgang während der Anlaufphase über- und unterschritten wird. Die Lx-Strombegrenzerschaltung verhindert, dass der Spitzenstrom durch den Induktor einen bestimmten maximalen Stromschwellenwert überschreitet.

Die RP516 und RP517 verfügen optional über eine Selbstentladefunktion, die den Ausgangskondensator schnell entlädt, sobald der CE-Pin den Chip deaktiviert.