エクサー、4つの出��電圧を独立にプログラムできる電源ICとソフトを発売
電源IC、DC-DCコンバータといって軽��してはならない。ここには�jきな�x場があり、しかも�v路設��のスキルとアイデアがキーとなる。かつてロームが�盜駛／佑箸靴椴�ち�屬欧織┘�サー（Exar）は今や、アナログ・ミクストシグナル半導��メーカーとして�擇�残り、プログラマブルなデジタルDC-DCコンバータ��を入れ、その独�O性を�]ち出している。
図1 プログラマブルな電源を4個内�鼎靴�XRP7724のブロック図 出�Z：Exar
このほど発売したXRP7724は、消�J電��が待機時で450μA、PFM（pulse frequency modulation）の動作モードでも4mAと低いことを��長としたプログラマブル電源��のICだ。このPMIC（power management IC）は、4.75〜5.5Vあるいは5.5〜25Vの入��電圧に�瓦靴董⊇侘�電圧を0.6〜5.5Vの�J囲においてプログラムで変えられる。出��電圧を変えるのに、デジタルのパルス幅変調（PWM）とPFMを�W(w┌ng)��する。PWMは�k定の周�S数でパルスの幅を変え、いわゆるデューティ比を変えることで出��を変える。PFMはパルス幅を�k定にして周�S数を変える。PFMは周�S数を下げれば消�J電��を下げることができるが、リップルが�jきいという�L点がある。このため、負荷が軽い時はPFM、通常運転ではPWMで�U御することが�Hい。
PWMとPFMをデジタル的に�U御するのにステートマシンとしてマイコンを使っているが（図1）、これもコアとしてこのチップに集積している。プログラムで設定した電圧値はレジスタを通してフラッシュメモリに蓄えられる。
デジタルでプログラムすると、外��けの�B�^やコンデンサなど�p動����を��らすことができるという。アナログのPWM�v路だと、外��けのパワーMOSFETも含めて4チャンネルで148個の����が��要になるのに�瓦靴董�XRP7704（��1世代のデジタルPWMのPMIC����、今�vの7724は��2世代）では4チャンネルで33個の����で済んでいる。外�陲�らプログラムするためのインターフェースとしてI2CとSMBusを�△┐討い襦�I2Cなどを使ってサーバなどの応��機�_と���Bしながら電圧をダイナミックに変えることができるとしている。
このICは4つの独立した出��端子を�eち、それぞれを2.5mVステップで出��電圧をプログラムする。スイッチング周�S数は106kHz〜1.2MHzの�J囲で変えられる。FETドライバを内�鼎靴討い襪燭瓠�4個の出��から外��けのパワーMOSFETを直接ドライブできる。7mm×7mmのQFNパッケージに搭載されており(図2)、１チャンネル当たり最�j15Aの電流まで流せる。
図2 QFNパッケージに4個のプログラマブルな出��電源を�eつ
このプログラマブルPMICを使えば、プロセッサやDSP、FPGAなどのデバイスの消�J電��が�jきすぎて発�Xが�jきすぎるような場合に、I2Cバスを通してダイナミックに供給電源を細かく��らしていくことで消�J電��を下げることができる。��に、低い電圧の動作ながら電��を消�Jするようなサーバや基地局のスイッチやルータ、テレビ電�Bシステムなどの電源に向く。
図3 プログラムするためのツールPower Architect 出�Z：Exar
同社は、新����XRP7724の出��電圧を�~単にプログラムするためのメニュー��(sh┫)式のユーザインターフェース（UI）を提供している。そのソフトウエアPower Architect 5.0には、チップを検証したり、オートウィザードでコイルやコンデンサの値を��(li│n)�Iしたり、�H数のデバイスとも通信したりすることもできる。ステータスを見て割り込みレジスタを�T��することも可�Δ澄�
