En montant en fréquence, le convertisseur de tension rétrécit !

La gestion d'énergie, il faut bien s'y faire, est un mal nécessaire. Ne pouvant s'en passer, il est tentant d'en minimiser l'encombrement. C'est ce que proposent les fabricants de semiconducteurs et de convertisseurs en dévoilant des modèles de plus en plus petits, tout en en maximisant le rendement pour éviter de tomber dans des énergies à dissiper qui feraient perdre l'avantage de réduction d'encombrement de la partie passive, et provoqueraient l'embonpoint du système de dissipation.

Le fabricant américain Fairchild Semiconductor revendique ainsi, pour son tout dernier modèle référencé FAN 5361, un rendement et un encombrement records. Ce convertisseur abaisseur de tension fonctionne à une fréquence de découpage de 6 MHz et s'avère capable de gérer un courant atteignant 600 mA. Il peut ainsi recourir, selon la société, à des composants passifs miniatures, tels que des condensateurs céramiques en entrée et en sortie au format 0402 et à une inductance de stockage d'énergie de 470 nH.

Dans une configuration de conversion de 3,6 V en entrée à 1,8 V en sortie, le FAN 5361 est spécifié pour un rendement maximum de 91 %. Il se distingue également par un rendement qui se maintient à plus de 82 % pour un courant de charge de seulement 1 mA. Côté encombrement, ce convertisseur n'est pas non plus très volumineux, étant encapsulé dans un boîtier puce mesurant 0,99 x 1,39 x 0,6 mm. Cela se traduit par un encombrement de fonction (composants passifs compris) de 4 x 3,5 x 0,6 mm.

Pour sa part, Linear Technology vient de présenter sous la référence LTC3605 un régulateur à découpage synchrone qui fonctionne à une fréquence programmable entre 800 kHz et 4 MHz. Ce composant se révèle capable de fournir un courant de sortie allant jusqu'à 5 A avec une tension d'entrée de 4 V à 12 V et une tension de sortie qui peut descendre jusqu'à 0,6 V. La société annonce un rendement crête de 96 % grâce à des transistors Mos en interne dont la résistance à l'état passant est de 35 m et 70 m . Ce composant en boîtier QFN-24 mesurant 4 x 4 mm peut être mis en série avec un fonctionnement en opposition de phase permettant de réduire la capacité nécessaire pour les condensateurs d'entrée et de sortie. Il se distingue par ailleurs par un courant de veille de seulement 15 µA. De son côté, Fairchild propose dans cette gamme de puissance le FAN21SV06, qui gère jusqu'à 6 A avec une tension d'entrée de 6,5 V à 24 V dans un boîtier MLP mesurant 5 x 6 mm. Ce circuit est spécifié pour un rendement de 95 % et se voit doté d'une fonction de synchronisation de la fréquence avec l'horloge système, ainsi que d'une configuration à deux composants en maître esclave.