Evaluation-Board für DC/DC-Wandler Schneller zum Ziel

Evaluation-Boards und Referenzdesigns verkürzen die Entwicklungszeit ganz erheblich. Daher sind sie besonders im Embedded-Bereich sehr gern genutzte Werkzeuge. Doch auch andere Bereiche können von solchen Tools profitieren – beispielsweise isolierte DC/DC-Wandler.

Ein neues Evaluation-Board und Referenzdesign für isolierte DC/DC-Wandler im Quarter-Brick-Format haben National Semiconductor und Silicon Laboratories vorgestellt. Netzteil-Designer sollen dadurch die Leistungsdichte in Netzwerk-, Kommunikations- und High-End-Serveranwendungen erhöhen können. Ausgestattet mit Nationals PWM-Controller »LM5035C« und dem Digital-Isolator »Si8420 ISOpro« von Silicon Labs, gibt das 100-W-Referenzdesign den Entwicklern von Stromversorgungen einen praxisgerechten Halbbrücken-Wandler mit einem Eingangsspannungsbereich von 36 V bis 75 V sowohl für Stromversorgungsmodule als auch für Einbaunetzteile in die Hand.

Das Design verkraftet eingangsseitige Spannungsspitzen bis 100 V, wie es in Kommunikationsausrüstungen üblicherweise verlangt wird, und schützt das nachgeschaltete Stromverteilungssystem mit einem im so genannten Hiccup-Modus arbeitenden Schutzkonzept. Der Zeitaufwand für die Produktcharakterisierung und die Anpassung des Designs an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Applikation soll sich mit diesem Evaluation-Board signifikant verkürzen lassen. Mit dem Halbbrücken-PWM-Controller LM5035C von National Semiconductor lassen sich kompakte, isolierte DC/DCWandlermodule realisieren.

Das IC verfügt über integrierte 2-A-Halbbrücken-Gatetreiber und »SyncFET«-Ausgänge, die über den Digital-Isolator Si8420 die sekundärseitigen Synchrongleichrichter-MOSFETs ansteuern. Die Totzeit zwischen dem Ein- und Ausschalten für Haupt- und Synchrongleichrichter lässt sich mithilfe eines einzigen Widerstands festlegen. Die Digital-Isolatoren der ISOpro-Familie von Silicon Labs nutzen digitale HF-Technologie zur Übertragung von Daten über eine Isolationsbarriere.

Mit der Verwendung dieser ICs anstelle von Impulsübertragern vermeidet man eine ganze Reihe von Designproblemen wie etwa das begrenzte Tastverhältnis und das nichtmonotone Abfallen des Ausgangs im Shut-down-Zustand. Abgesehen davon verbessert die Verwendung von Digital-Isolatoren den Wirkungsgrad und spart Leiterplattenfläche, da auf Impulsübertrager verzichtet werden kann. Das Quarter-Brick-Referenzdesign steht kostenlos zum Download zur Verfügung. Das Evaluation-Board selbst kostet 135 US-Dollar.