Intersil har tagit en ny strategisk riktning och gör nu kretsar för hantering av kraft (s k ”power management”) till sitt huvudnummer. Framför allt ser man en tillväxt i applikationer inom mobiltelefoner/surfplattor och inom infrastruktur och industri.

En ny styrelse satte förra året upp nya strategier för att vända en trend av några års nedgång.
Det berättade Mark Downing under en presskonferens häromdagen.

Mark Downing, senior vice president, corporate strategy and infrastructure power products.

Han är ansvarig för divisionen för kraftkomponenter för infrastruktur – ett segment som man ser stor tillväxt inom. Han, liksom företagets Necip Sayiner, lämnade förra året sina anställningar vid Silicon Labs för att gjuta nytt blod i Intersil.
Traditionell sett har Intelsil haft två inriktningar: dels komponenter för kraftlösningar, dels ”mixed signal”. Det senare sortimentet har sina rötter i Harris semiconductor.

Lång historia
Det ursprungliga Intersil bildades 1967 och köptes 1988 av Harris Semiconductor som tidigare hade tagit över halvledarföretag som Radiation Incorporation, General Electric och RCA.
Från år 2000 började Intersil etablera en marknad för ”power management”. En viktig pusselbit i den utvecklingen är Intersils köp av företaget Zilker labs, specialist på IC för digital kraft.
I slutet av 2013 introducerade Intersil sin fjärde generation av kretsar för digital kraft. Det innebär kretsar som tillåter en konstruktion som inte kräver kompensering, komplexa ekvationer eller yttre komponenter. Här nedan ser vi ZL8800 som bygger på pulsbreddsmodulerad styrning i laddningsmod (”ChargeMode”). Resultatet är mycket snabba svar på plötsliga lastförändringar. Kretsen har två utgångar.

ZL8800 övervakas och styrs via PMbus.

Nu bygger Intersil vidare på sin fjärde generations digitala styrteknik och inför den i en ny produktfamilj av moduler för POL-tillämpningar (”point of load”). Nedan ser vi ISL8270M. Yttermåtten är 17×19×3,5 mm och den ger 25 A. Intressant är att modulen inte kräver kylflänsar vilket gör att den passar väl i tillämpningar där komponenthöjden är kritisk.

ISL8270 kräver kondensatorer på in-och utgång, men inga övriga komponenter.

Internt innehåller modulen styrkretsen ZL8800, drivsteg, effekt-MOSFET och induktorer. Komponenterna är monterade på en ”leadframe” som leder ut värme mot kretskortet.
Ett stort applikationsområde för denna produktfamilj väntas finnas i datorhallar och i anläggningar för tele/datanät där det är ont om utrymme och där kylproblemen överskuggar många andra problem.
–  I många fall finns det upp till 50 spänningsskenor i dessa anläggningar, vilket gör att kraftlösningarna tar plats.  Verkningsgraden är dessutom avgörande för att bygga effektiva systemlösningar. En förbättring av bara 0,5 procent kan resultera i enorma vinster, säger Mark Downing.

Tre stora marknader
Intersils prognoser strömförsörjningskomponenter pekar på en marknad på 2,6 miljarder dollar 2016 och med 10 procents årlig tillväxt. Bil- och flygmarknadernas motsvarande siffra är 1,6 miljarder dollar och med 7 procents årlig tillväxt. Det är en annan marknad som Intersil levererar mycket komponenter till. Men den största potentialen finns i marknaden för kraft till mobiltelefoner, surfplattor och liknande slutprodukter. Världsmarknaden väntas ligga på 6 miljarder dollar år 2016 och den årliga tillväxten ligger på hela 20 procent.

Allt mer komplext
Trenden för mobilmarknaden är alltmer komplexa konstruktioner, med allt flera arbetsspänningar. Detta kräver en mängd DC/DC-omvandlare av typ ”buck” (spänningssänkande), ”boost” (spänningshöjande) och ”buck-boost”. Den senare är aktuell att använda då apparaten drivs av en eller två litiumbatterier, vars spänning sjunker i takt med uttagen kapacitet.
En ny serie switchregulatorer kommer nu från Intersil. De är kapslade i WLCSP som mäter 2,34×1,72 mm.
Nedan ser vi ISL91110 och ISL91108 som är buck-boost-omvandlare. De drivs av en batterispänning som tillåts sjunka från 4,5 till 2,5 V och ändå driva exempelvis 3,4 V ut, som i nedanstående figur, tack vare att DC/DC-omvandlarna såväl kan höja som sänka spänning. En 4-polig omkopplarfunktion kopplar över mellan buck och boost.

Typisk kraftförsörjning i en mobiltelefon.

ISL91110 är den krets som ge högsta ström ut, 2 A, medan ISL91108 passar för lättare laster som ständigt är anslutna.
I familjen finns även ISL91117 som enbart höjer spänningen. Den finns att få för 5 V ut eller med varierbar utspänning.

ISL91110 kräver tre yttre komponenter.

En mycket intressant egenskap hos dessa DC/DC-omvandlare är den höga verkningsgraden över ett stort belastningsområde.

Verkningsgraden för ISL91110 vid Vut = 3,3 V och 3,5, respektive 4 V in.

Filed under: Utländsk Teknik