반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

- 최대 15A 출력 전류 용량 및 96퍼센트 풀 부하 효율 달성
- 소형 풋프린트 솔루션으로서 열 성능 및 시스템 견고성 향상

디자이너들이 이와 같은 과제를 해결할 수 있도록 페어차일드 반도체(NYSE: FCS)는 고정 온-시간 PWM 컨트롤러 및 드라이버와 하이-사이드 및 로우-사이드 MOSFET을 결합한 통합적인 POL 레귤레이터 제품들로서 차세대 TinyBuck™ 레귤레이터 제품군을 출시하였다.

FAN23xx 제품군은 최종 사용자 애플리케이션으로 매우 넓은 부하 범위에 걸쳐서 훨씬 더 높은 효율을 달성할 수 있도록 한다. 이것은 다음과 같은 다중의 최적화를 통해서 가능한 것이다:

• 각 특정부품의 수를 위해서 최적화된 게이트 구동 전류와 데드타임을 가지고 정밀하게 튜닝된 게이트 드라이브 회로는 경쟁사와 비교해서 2퍼센트 더 높은 최대효율을 제공한다.
• PFM(pulse frequency modulation)을 이용한 고정 온-시간 아키텍처로서 저부하 효율 극대화

또한 열 성능과 시스템 견고성을 향상시키도록 다음과 같이 추가적으로 최적화하고 있다:

• 차폐 게이트(Shielded Gate) 기술을 적용한 페어차일드의 PowerTrench® MOSFET 기술을 이용함으로써 스위치 노드 링 감소 및 최적화된 넓은 듀티 사이클 달성
• 첨단 패키징 기술을 이용해서 기생 인덕턴스 및 저항을 최소화함으로써 뛰어난 열 성능 달성

TinyBuck 레귤레이터 제품은 최대 1.5MHz 스위칭 주파수로 동작할 수 있으며 고객들이 높은 효율을 달성하면서 동시에 필요한 인덕터 및 커패시터(LC) 소자 수를 줄일 수 있도록 한다. 이 제품군의 디바이스 제품들은 절반의 스위칭 주파수로 동작하는 동급의 디스크리트 솔루션과 동일한 효율을 달성할 수 있다.

예를 들어서 FAN2306은 풀 부하, 12V 입력, 1.2V 출력일 때 500KHz 스위칭 주파수로 1.2H 인덕터를 이용해서 92.5퍼센트 효율을 달성할 수 있다. 이 동일한 디바이스를 동일한 듀티 사이클로 1MHz로 동작하고 0.56H 인덕터를 이용해서 90퍼센트 효율을 달성할 수 있다. 단일 풋프린트로 6A, 10A, 15A 디바이스를 유연하게 이용할 수 있으므로 디자이너가 보드 레이아웃을 변경할 필요 없이 자신의 시스템으로 전류 레벨을 높이거나 낮출 수 있다.

또한 이 차세대 TinyBuck 레귤레이터 제품군은 온라인 설계 툴을 지원하므로 디자이너들을 위해서 설계 생산성을 향상시키고 제품 출시 시간을 단축하도록 간편하게 사용할 수 있는 툴을 제공한다.

제품의 주요 특징:
• 4A, 6A, 10A, 15A 디바이스 제품
• VIN = 4.5V~15V
  - FAN2306/06M/10/15:
    > 외부 5V 바이어스 필요
    > VIN 범위: 4.5V~15V
  - FAN23SV06/SV06P/SV10M/SV15M:
    > 단일 전압(+5V 및 +12V 정격) 동작으로 이용하기 위한 통합적 선형 레귤레이터
    > VIN 범위: 4.5V~5.5V, 7V~15V
  - FAN23SV04T:
    > 단일 전압(+12V) 동작으로 이용하기 위한 통합적 선형 레귤레이터
    > VIN 범위: 7V~15V
    > DDR 종단(Vtt)을 위한 추종 동작
• VIN= 4.5V~24V
  - FAN2356/60/65:
    > 외부 5V 바이어스 필요
    > VIN 범위: 4.5V~24V
  - FAN23SV56/SV60/SV65:
    > 단일 전압(+5V, +12V, +19V 정격) 동작으로 이용하기 위한 통합적 선형 레귤레이터
    > VIN 범위: 4.5V~5.5V, 7V~24V
• 필요한 외부 부품 수를 최소화함으로써 BOM 비용 절감 및 시스템 신뢰성 향상
• PFM 모드를 이용한 고정 온-시간 컨트롤러
• 모든 디바이스 제품이 단일 풋프린트(5mm x 5.5mm PQFN 34L)로 호환 가능 • 모든 출력 커패시터 타입과 호환 가능 (MLCC, 전해질 커패시터 등)

페어차일드 반도체는 기술 혁신과 프로세스 향상을 통해서 성능과 기능 통합을 향상시킬 수 있도록 하고 필요한 부품 수를 최소화하면서 엔지니어링 시간을 단축할 수 있도록 하는 설계 지원 자원을 제공함으로써 디자이너들이 직면한 엔지니어링 과제를 해결할 수 있도록 돕고 있다.

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