Трехканальный контроллер синхронных DC/DC-преобразователей
14.02.2018355

Команда разработчиков Power by Linear (Analog Devices) создала высокочастотный (до 2.25 МГц) трехканальный контроллер сразу двух понижающих и одного повышающего синхронных DC/DC преобразователей.

ltc7815-new-dc-dc-psu-controller-1

Микросхема LTC7815 предназначена для стабилизации напряжений на всех выходах во время холодного запуска автомобильного двигателя. При повторном или холодном запуске двигателя автомобиля напряжение 12-вольтной аккумуляторной батареи может проседать до 4 В, приводя к сбросу бортовые электронные устройства, работающие при напряжениях питания от 5 В и выше. Использование высокоэффективного синхронного повышающего преобразователя для питания двух понижающих преобразователей исключает проседание выходного напряжения при снижении напряжения аккумуляторной батареи. Эта функция полезна в автомобильных старт-стопных системах, для экономии топлива выключающих двигатель на время остановок. В то же время понижающие контроллеры могут питаться от внешних входных напряжений. В этом случае микросхема становится трехканальным контроллером общего назначения.

Запуск LTC7815 гарантируется при входном напряжении от 4.5 В до 38 В, после чего режим стабилизации может поддерживаться при снижении напряжения вплоть до 2.5 В. Синхронный повышающий преобразователь, рассчитанный на стабилизацию выходных напряжений до 60 В, способен работать с постоянно открытым синхронным ключом со 100% коэффициентом заполнения, пропуская через себя входное напряжение, когда оно достаточно высоко, чтобы снизить шумы и увеличить КПД. Выходные напряжения двух понижающих преобразователей программируются в диапазонах от 0.8 В до 24 В, при этом КПД всей системы достигает 95%. Минимальное время включения 45 нс обеспечивает высокие коэффициенты понижения, в то время как частота переключения 2 МГц дает возможность работать вне чувствительных к помехам частотных диапазонов, таких как АМ-радио, а также использовать внешние компоненты меньших размеров.

ltc7815-new-dc-dc-psu-controller-2

LTC7815 может конфигурироваться для работы в пульсирующем режиме (Burst Mode), ток потребления в котором при отключенной нагрузке снижается до 28 мкА на канал (38 мкА, когда включены все три преобразователя), что очень полезно для сохранения заряда батарей в постоянно включенных системах. Интегрированные мощные драйверы N-канальных MOSFET с выходными сопротивлениями 1.1 Ом минимизируют потери переключения и способны обеспечивать выходные токи более 10 А на канал, ограниченные только внешними компонентами. Следует также добавить, что выходной ток каждого преобразователя измеряется либо по величине напряжения, падающего на внутреннем сопротивлении дросселя (DCR), либо с помощью отдельного токоизмерительного резистора. Используемая в LTC7815 архитектура с обратной связью по току и фиксированной частотой переключения предоставляет возможность выбора между внутренним генератором, работающем на частотах от 320 кГц до 2.25 МГц, и внешним источником синхронизации того же частотного диапазона.

Помимо перечисленных узлов, контроллер содержит внутренний LDO-стабилизатор, предназначенный для питания микросхемы и управления затворами, цепь отслеживания выходного напряжения и управления мягким запуском, выход сигнала «Питание в норме» и вход внешнего напряжения питания. Точность источника опорного напряжения в диапазоне температур от –40 °C до 125 °C составляет ±1%.

LTC7815 выпускается в 38-выводном корпусе QFN с размерами 5 × 7 мм. Доступны версии для работы в расширенном и промышленном диапазонах температур от –40 до 125 °C, а также высокотемпературная версия для температур от –40 до 150 °C. В настоящее время доступны как инженерные образцы, так и промышленные партии новых контроллеров.

Сводка основных характеристик LTC7815:

  • Два контроллера понижающих преобразователей и один контроллер повышающего преобразователя;
  • Широкий диапазон входных напряжений:
  • от 4.5 В до 38 В во время запуска,
  • от 2.5 В до 38 В после запуска;
  • Низкий собственный ток потребления при отсутствии нагрузки: 28 мкА;
  • Выходное напряжение повышающего преобразователя до 60 В;
  • Возможность работы с постоянно открытым (коэффициент заполнения 100%) синхронным ключом повышающего преобразователя;
  • Диапазон выходных напряжений понижающего преобразователя: 0.8 В … 24 В;
  • Фиксированная рабочая частота от 320 кГц до 2.25 МГц;
  • Внешняя синхронизация от генератора импульсов с частотой от 320 кГц до 2.25 МГц;
  • КПД до 95%;
  • Интегрированные драйверы всех внешних N-канальных MOSFET;
  • Измерение тока по падению напряжения на внешнем резисторе или на сопротивлении дросселя;
  • Слежение за выходным напряжением или мягкий запуск.

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.