CIs de gerenciamento de energia Introdução Os dispositivos eletrônicos atuais melhoram a vida das famílias e da sociedade. Em especial, o advento dos dispositivos inteligentes com conectividade de rede é a grande promessa para tornar a vida mais eficiente e confortável. Mas esses dispositivos possuem uma desvantagem relacionada ao impacto ambiental. De forma geral, mais dispositivos consomem mais energia e, em muitos casos, quanto mais recursos, menor é a eficiência energética. Felizmente, os aprimoramentos no gerenciamento de energia tornam possível a concepção de dispositivos ricos em recursos, eficientes no consumo de energia e ecológicos. A Fujitsu é líder na tecnologia de gerenciamento ambiental de energia por meio de sua linha de CIs de Gerenciamento de Energia (PMICs), incluindo conversores CC/CC, CIs para carregadores, CIs para monitoramento de consumo e CIs de reset. Esses dispositivos altamente eficientes apresentam baixo consumo de energia, design compacto, componentes externos reduzidos e técnicas de controle eficientes para resposta transitória rápida e tensão de saída mais baixa. A Fujitsu também oferece placas de avaliação e uma ferramenta de simulação baseada na Web, o Easy DesignSim™, para simplificar o projeto de gerenciamento de consumo de energia e reduzir o tempo de desenvolvimento. Em poucas palavras, a linha diversificada de PMICs da Fujitsu atende às exigências dos clientes para uma ampla gama de aplicações. Economia de energia alta eficiência Soluções de Dispositivos Eco* Encapsulamento pequeno com menos componentes externos Topologia de controle para resposta transitória ultrarrápida e saída de baixa tensão *Eco: um termo onomatopeico entre Ecologia e Economia Linha de CIs de Gerenciamento de Energia CIs para carregadores de bateria Conversores CC/CC Os conversores CC/CC da Fujitsu oferecem uma tecnologia ecológica para diversas aplicações que vão desde PCs, celulares e outros terminais móveis até TVs digitais, câmeras digitais e filmadoras digitais (DVCs). Para esses conversores, a Fujitsu se concentrou em desenvolver os reguladores de comutação para obter uma resposta transitória rápida e altamente eficiente, bem como baixo consumo de energia. Os conversores CC/CC da Fujitsu combinam tecnologia de ponta em design e produção de semicondutores, tecnologia de sistemas e de aplicações. A Fujitsu oferece conversores CC/CC de um canal a múltiplos canais com alto desempenho, funções avançadas e facilidade de uso. Recursos • Alta eficiência • Rápida resposta transitória • Baixo consumo de energia Com a proliferação de dispositivos portáteis, os usuários estão exigindo maior desempenho, mais eficiência, consumo reduzido de energia e maior durabilidade da bateria. A Fujitsu atende a essas necessidades com seus CIs para carregadores de bateria. Os dispositivos usam uma topologia de retificação síncrona que adota a Modulação por Largura de Pulso (PWM) para carregar baterias de íon-lítio, usadas em dispositivos como notebooks. Os CIs para carregadores da Fujitsu carregam a bateria com eficiência e segurança, controlando separadamente a tensão e a corrente de carga e utilizando a topologia de retificação síncrona do conversor CC/CC. Um comparador de detecção de adaptador CA, independente do bloco de controle do conversor CC/CC, pode controlar a fonte fornecendo a tensão ao sistema. O CI para carregador de bateria admite uma ampla faixa de tensão de entrada, permite consumo de baixa corrente em modo standby e pode controlar precisamente a tensão e a corrente da carga, tornando o dispositivo perfeito para carregadores de bateria de íon-lítio integrados. Recursos • Variada linha de produtos • Carga de bateria segura e eficiente • Um canal para multicanais • Alta precisão da tensão de carga • Suporte para baterias com 2, 3 ou 4 células • Diversas funções de proteção • Função de detecção de adaptador CA • Baixo consumo de energia Conversor CC/CC e linha de CIs para carregador de bateria Canais de saída 6 Geral MB39A123 canais Geral (SW FET) MB39A302 4 canais CC/CC + LDO MB39C313A 3 6 MHz CC/CC Para sistema MB39C316*1 MB39A112 canais LCD Controle de carga MB39C331*2 MB39A104 MB39CO11A 2 MB39A136 canais MB39A214A MB39C015 MB39C007 * Método comparador para detecção de valor mínimo MB39C014 MB39C006A *1,3 can CC/CC + 4 can LDO MB39C022*3 *2,2 can CC/CC + 12 can LDO MB39C326 *3,1 can CC/CC + 1 can LDO MB39A135 MB39A130A 1 canais MB3800 MB39A134 MB39A132A 1,7 V 2 2,5 V 4,5 V 5,5 V 7,0 V 11,0 V 115,0 V 18,0 V 25,0 V 28,0 V Tensão da fonte de alimentação Folheto sobre PMIC CIs de Gerenciamento de energia e de Reset Recursos Os CIs de monitoramento de energia da Fujitsu monitoram o nível de tensão de uma ou duas fontes de alimentação (+5V e uma tensão opcional) em um chip de microprocessador ou de memória. • Detecção de tensão de precisão Se a fonte de alimentação do circuito ultrapassar um valor especificado, o CI gera um sinal de redefinição para o microprocessador, evitando a exclusão acidental dos dados. O uso deste CI em um sistema microcontrolador pode fornecer ao sistema uma função de proteção contra falhas. • Temporizador de watchdog (de acordo com cada produto) Classificação da função MB3773 • Monitora a tensão de uma ou duas fontes de alimentação • Número mínimo de componentes externos • Baixa dissipação de energia MB3771 MB3790 MB3793 Monitoramento de energia ü Mü ü 7ü3 Redefinir no acionamento ü ü ü ü Temporizador de watchdog ü – – ü Backup por bateria – – ü – Novo produto em destaque Conversor CC/CC buck-boost de 6 MHz: MB39C326 O conversor CC/CC Buck Boost síncrono MB39C326 de 6 MHz, de alta eficiência, é projetado para alimentar telefones celulares que utilizam uma bateria de íon-lítio de célula única e amplificadores de potência de radiofrequência (RFPAs). O conversor CC/CC comuta em uma frequência mais alta (6 MHz) do que os conversores convencionais no mercado. A frequência de comutação mais alta é mais eficiente e permite o uso de um indutor menor, reduzindo em até a metade o espaço total ocupado na placa por circuitos de gerenciamento de energia. o MB39C326 maximiza a tensão geral de operação da bateria de lítio, oferecendo ainda uma alimentação elétrica estável ao amplificador de potência. O resultado é um nível de tensão mais consistente e um dispositivo capaz de operar por mais tempo com uma única carga. Aplicações • Telefones celulares, PDAs e dispositivos portáteis • Amplificadores de potência de radiofrequência alimentados por uma bateria de íon-lítio de célula única • Placas de PC e dongles USB com transceptores de RF • Dispositivos médicos portáteis 0,5 µH A funcionalidade buck-boost do MB39C326 Fujitsu ajuda a prolongar a duração e a eficiência da bateria. Ao alternar automaticamente entre uma operação buck (redução de tensão) quando a bateria está com carga total e uma operação boost (aumento da tensão) quando a bateria está descarregada, T0 μF (1608) CIN SW4 VOUT Cout Sentido da corrente SW2 SW3 2,5 V até 5,5 V Vbatt TERRA D Amplificador de potência de RF CONTROLADOR de portão EN Fonte de alimentação para PA Bateria íon lítio de célula única SWIN SW1 VDD VCC MB39C326 L1 SWOUT Controle de dispositivos ILIMSEL XPS Vout BGR UVLO ATERRA A Err Amp R1 FB R3 Proteção contra superaquecimento R2 VSELSW Oscilador Cntl_Vout VSEL Diagrama de blocos do MB39C326 Dispositivos portáteis com bateria íon-lítio de uma célula Convencional 2 MHz LCD R2 2,5V-4,2V Bateria íon lítio de célula única LEDs Teclados numéricos USB Exemplos de aplicação do MB39C326 2,2 μH Tamanho: 4x4 mm R1 Vout TERRA L Cin Cigarra TERRA MCU Vin TERRA 3,3 V CIN MB39C326 TERRA 5V IF USB R2 VOUT COUT VIN FRAM GND 5V CA/CC MB39C326 6 MHz COUT PA R1 RF COUT BaseBand L Pegada reduzida pela metade 0,5 μH Tamanho: 2x2 mm Benefícios do projeto MB39C326 Folheto sobre PMIC3 Ferramenta de design Recursos • Simulador de desenho livre Descrição Selecione o produto Selecione os dispositivos desejados para o seu projeto Selecione os parâmetros Defina a tensão de entrada/saída, corrente de carga, etc. O Fujitsu Easy DesignSim™ é uma solução abrangente online de suporte e simulação de projeto para engenheiros de projeto que trabalham com a extensa linha de CIs de gerenciamento de energia da Fujitsu. A ferramenta simplifica o processo de desenho de diagramas de circuitos para fontes de alimentação. Ela calcula automaticamente os parâmetros básicos de energia e simula a operação da fonte de alimentação online. • Facilita a criação de um design de energia para Controladores e conversores CC/CC • Pode selecionar automaticamente e editar os componentes periféricos • Pode simular diversas características dos trilhos de alimentação • Fornece Listas de Materiais do banco de dados de fornecedores de eletrônicos • O projeto pode ser salvo no seu computador Placas de avaliação A Fujitsu Semiconductor fornece placas de avaliação para que os usuários avaliem os dispositivos semicondutores da empresa. Crie uma seleção esquemática Calcule os componentes periféricos e faça um esquema com base nos parâmetros definidos MN VOLT1 PGND VOUT VOLT2 VCTL PCND VOUT Simule as características Simule e analise as características de CA ou CC VOLT1 MB39C015 MCDC2 MCDC1 VOLT1 VERNI VERF Crie uma Lista de Materiais Crie a lista de materiais e salve seu projeto VPOR VVPOR CTLF CTL2 CTLI AGND VEEF Fujitsu SEMICONDUCTOR America, Inc. Sede corporativa 1250 E. Arques Avenue, M/S 333, Sunnyvale, CA 94085-5401 Tel: 1-408-737-5600 Fax: 1-408-737-5999 E-mail: [email protected] | Website: http://us.fujitsu.com/semi-br VDGT VIN VREF ­©2012 Fujitsu Semiconductor America, Inc. Todos os nomes de empresas e produtos são marcas comerciais ou registradas de seus respectivos detentores. Especificações sujeitas a alterações sem aviso prévio. PMIC-BR-21427-PT-05/2012