具有集成线圈的超小型降压DC/DC转换器

随着手机、智能手机、便携式游戏机、数码相机、PND等便携式电子产品向多功能、小型化的方向发展，对电源管理也提出了越来越高的要求，特别是在用电池驱动时，如何有效地使用电池、延长电池的使用时间成为大家关注的焦点，因此，电源管理必须同时具有小型化和高效率的特性。DC/DC在能量转换方面有着高效率的性能，但外部的线圈却常常需要占据很大一部分空间，不利于实现产品的小型化；常用的LDO体积虽小，但在效率方面却不能令人满意。特瑞仕半导体公司日前新推出的XCL205/206/207系列产品能很好的解决这个问题。

XCL205/206/207拥有DC/DC的特性，LDO的用法(图1)。

XCL205/206/207是一款降压DC/DC转换器与线圈一体型IC，它把线圈安装在降压DC/DC转换器XC9235/36/37的上方，在缩小安装面积的同时又能确保降压DC/DC转换器的各种特性(图2)，这样，XCL205/206/207的外部仅需要两个陶瓷电容，就可以拥有DC/DC转换器的高效率，又有类似于LDO的简单电路结构，使产品的小型化与高性能结合成为可能(图1)。

当锂电池3.6V输入时，由图1可知，为得到1.8V，300mA的输出，LDO需要消耗电池300mA电流，而使用MICRO DC/DC XCL205/206/207时，仅需消耗电池183mA电流，节省了电池的能量，可显著延长电池的使用时间。

为简化生产，XCL205/206/207系列在把DC/DC转换器与线圈制作成一体时，采用了在线圈的中央部位形成凹槽，把XC9235/XC9236/XC9237系列产品嵌入凹槽，然后粘结固定的简单结构，从而解决了由于复杂工程带来的成本上升问题。此外，采用该结构，可以把线圈上方的电极和IC引脚各自直接安装到PCB上，在PCB的布局上实施DC/DC转换器的布线，同时为了把线圈和DC/DC转换器的总高度控制在1mm以内，DC/DC转换器采用了新开发的USP-6EL封装技术，高度只有0.4mm，整个XCL205/206/207的外形尺寸只有2.5mm×2.0mm，h=1.0mm，为世界最小等级的产品(图3)。

XCL205/206/207采用内置开关管同步整流方式，最大负载电流可达600mA，工作电压为2.0V～6.0V，输出电压固定以0.05V为间隔，可在0.8V～4.0V的范围内选择，开关频率3MHz，工作模式有PWM控制(XCL205)、PWM/PFM自动切换控制(XCL206)、手动切换控制方式(XCL207)3种类型可供选择，实现了从轻负载到重负载整个负载范围内快速响应、低纹波和高效率的特性(图4)，而且在待机时内部电路停止工作，消耗电流可控制在1.0uA以下。

另外，XCL205/206/207具有限流保护功能和欠压闭锁(UVLO)功能，在输入电压小于1.4V时，将强制内部控制电路停止工作，同时还有输出电容(CL)自动放电功能，在IC停止工作时，接通内部开关，将负载电容CL的电荷释放，使输出电压快速的从高电平降到VSS电压。