DC/DC-конвертер с переключаемым конденсатором
16.01.2018207

Linear Technology, входящая в состав корпорации Analog Devices, представила первый в промышленности гибридный синхронный понижающий контроллер с переключаемым конденсатором в цепи DC/DC-преобразователя.

ltc1821-new-dc-dc-controller-1

Сочетание переключаемого конденсатора и индуктивного понижающего преобразования в рамках одной топологии призвано уменьшить размеры схемы. В случае с новинкой, контроллере LTC7821, разработчики рапортуют о 50% снижении площади по сравнению с аналогами.

Улучшение достигнуто за счёт повышенной в 3 раза частоты переключения без снижения КПД. При работе на стандартной для преобразователей частоте схема на базе LTC7821 обеспечивает приростом КПД на 3%. В гибридной схеме LTC7821 МОП-транзисторы переключаются парами (М1/М3 и М2/М4).

Ключи М1 и М3 открываются триггером, управляемым основным тактовым сигналом. Затем они запираются, когда ток индуктивности достигает порога, сбрасывая триггер. Далее открываются ключи М2 и М4. Пиковый ток индуктивности управляется усилителем выходного напряжения ошибки (относительно 0,8 В внутреннего опорного напряжения, либо с внешнего референсного источника).

ltc1821-new-dc-dc-controller-3

Ключи М2 и М4 остаются открытыми до момента, когда ток катушки пойдёт в обратную сторону либо на старте нового тактового импульса. М3 и М4 работают на манер традиционных понижающих стабилизаторов: М3 – с жёстким, М4 – с мягким переключением при нулевом напряжении.

Как и в более ранних чипах LTC7820, в новом LTC1821 имеется режим запуска, в котором ёмкости Cfly и Cmid предварительно заряжаются до уровня Vin/2 перед основным переключением ключей. Это позволяет предотвратить прохождение большого тока.

ltc1821-new-dc-dc-controller-2

Новый преобразователь работает от входного напряжения 10..72 В (80 В – абсолютный максимум), выдавая на выходе 0,9..33,5 В. В типовой схеме 48 – 12 В, 20 А компонент работает с КПД 97% при частоте 500 кГц. Такой же КПД можно достичь в традиционных понижающих преобразователях, работающих на частоте, на треть меньшей, что потребует гораздо больше выходной фильтрации.

Частота переключения преобразователей задаётся в диапазоне 0,2..1,5 МГц. Драйверы МОП-транзисторов имеют 1-оммные выходы, достаточно низкое сопротивление для питания нескольких ключей, включенных параллельно. Режим токового управления позволяет распределять ток с нескольких LTC7821 в многофазных параллельных конфигурациях.

Сфера применения включает неизолированные промежуточные шины в схемах распределения питания, телекоммуникаций и 48-В автомобильной электроники.


vd-mais-professional-distributorЗа консультациями по поставкам новейших компонентов и систем обращайтесь в отдел электронных компонентов научно-производственной фирмы VD MAIS — официального дистрибьютора продукции Analog Devices и профессионального поставщика инновационных решений для высокотехнологичных отраслей промышленности Украины.