Neue Varianten mit 6 und 18 A Ausgangsstrom in der BMR461-Serie fortschrittlicher DC/DC Point-of-Load-(POL-)Wandler.

Neue Varianten mit 6 und 18 A Ausgangsstrom in der BMR461-Serie fortschrittlicher DC/DC Point-of-Load-(POL-)Wandler.Ericsson

Wie der 12-A-BMR-461-Regler bieten diese beiden Module auch eine dynamische Regelkreiskompensation (DLC; Dynamic Loop Compensation), fortschrittliche Stromsparalgorithmen, einen niedrigen Bias-Strom und eine LGA-Stellfläche (Land-Grid-Array), die eine sehr gute thermische, mechanische und elektrische Leistungsfähigkeit garantiert.

Die beiden Module bieten zu 100 Prozent die gleiche Stellfläche wie das bestehende 12-A-BMR4613001-Modul. Kunden können damit diese POL-Regler mit drei verschiedenen Ausgangsströmen (6, 12 und 18 A) verwenden und müssen in neuen Systemen nur ein einziges Modulformat berücksichtigen. Damit vereinfacht sich das Boarddesign und Entwickler von Stromversorgungen können einfach auf Module mit höherem oder niedrigerem Ausgangsstrom wechseln, ohne Änderungen am Systemboard vornehmen zu müssen, wenn auf einen neuen Mikroprozessor oder auf neue Logikbausteine wie FPGAs oder ASICs aufgerüstet wird. Das 18-A-Modul, liefert 18 A Strom bei 1,8 V Ausgangsspannung und eignet sich somit für Prozessoren mit einer Core-Betriebsspannung von unter 2 V.

Die DLC-Funktion der 6-A- und 18-A-Module basiert auf einer „Zustandsraum“- (state-space) oder „Modell-prädikativen“ (model-predictive) Regelung, die Stabilität und gutes Dynamikverhalten garantiert, ohne dafür externe Bauteile zu benötigen. Auf Basis der gemessenen Parameter führen die Module eine automatische Kompensation. Damit lässt sich ein internes mathematisches Modell der Stromversorgung erstellen, das auch externe Komponenten wie Filter und parasitäre Kapazitäten mit berücksichtigt. Auf der Basis des mathematischen Zustandsraum-Modells anstatt herkömmlicher PID-Regelung (Proportional-Integral-Derivative) verwenden die Module einen Pol mit geschlossenem Regelkreis und ein Modell auf Basis der Resonanzfrequenz des Ausgangsfilters. Dadurch verringert sich die Zahl der Ausgangskondensatoren, die für Filterung und Stabilität erforderlich sind. Diese Technik eignet sich für Anwendungen mit FPGAs und Prozessoren, in denen derzeit Entkopplungskondensatoren mit niedrigem ESR (äquivalenter Serienwiderstand) verwendet werden.

Eine Vielzahl von Anwendungen deckt der DLC über PMBus-Befehle ab. Entwickler von Stromversorgungsmodulen können daher die Regelkreiskompensation genau anpassen, zum Beispiel bei niedrigen Ausgangsspannungen, um die Erholungsdauer bei Lastabgabe zu verkürzen.

Verschiedene Algorithmen, die den Wirkungsgrad über eine Vielzahl von Betriebsbedingungen optimieren, werden ebenfalls angeboten. Im Vergleich zur herkömmlichen Technik, die derzeit in analoge und digital-hybride POL-Regler integriert wird, erfordert diese Kombination aus Optimierungsalgorithmen und Low-Bias-Technik bis zu 5 Mal weniger Strom und erhöht somit den Gesamtwirkungsgrad.

Die BMR461-Module erkennen 84 PMBus-Befehle und enthalten einen nicht-flüchtigen Speicher, mit dem Entwickler ihre eigenen Konfigurationsdateien hochladen können. Einfache Synchronisation wird durch automatische Anschlusserkennung und ohne Rekonfiguration erreicht. Alle drei Module der BMR461-Serie arbeiten über den weiten Eingangsspannungsbereich 4,5 bis 14,0 V. Die Stellfläche basiert auf einer LGA-Matrix (Land Grid Array), die aus 32 Lötpunkten besteht und die OEM-Fertigungsanforderungen für Pick-and-Place-Montage, Lötbarkeit und Koplanarität erfüllt.