Synchron-DC/DC-Abwärtsregler-Controller mit zwei Ausgängen

Linear hat mit dem LTC3857/-1 einen Zwei-Phasen-Synchron-DC/DC-Abwärtsregler-Controller mit zwei Ausgängen entwickelt, der sich durch sehr niedrigen Ruhestrom auszeichnet und lediglich 8 µA bezieht, wenn beide Ausgänge ausgeschaltet sind.

Ist nur ein Ausgang aktiv bezieht der LTC3857/1 50 µA, wenn beide Ausgänge aktiv sind liegt der Wert bei 80 µA. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sicht der Controller für Anwendungen in der Automobilelektronik, in denen eine oder beide Stromversorgungen im Standby-Modus aktiv bleiben.

Augrund seines Eingangsspannungsbereichs von 4 bis 38 V unterstützt der Chip die unterschiedlichsten Batterietypen und eignet sich für Automotive-Anwendungen, bei denen einerseits Spannungseinbrüche beim Kaltstart, andererseits aber auch hohe induktive Eingangsspannungsspitzen abgefedert werden müssen. Zudem lässt sich jeder der beiden Ausgänge auf eine Ausgangsspannung zwischen 0,8 und 24 V einstellen und die Ausgangsströme können bis zu 20 A betragen – dabei sind laut Linear Wirkungsgrade bis 95 Prozent möglich.

Der LTC3857/-1 enthält monolithisch integrierte 1,1-Ohm-MOSFET-Gate- Treiber und arbeitet mit einer festen, im Bereich zwischen 50 und 900 kHz wählbaren Schaltfrequenz. Außerdem lässt sich der Controller über die Chip-interne PLL-Schaltung mit einem externen Taktsignal im Bereich von 75 bis 850 kHz synchronisieren. Für den Fall geringer Ausgangslast kann der Entwickler zwischen den Betriebsarten kontinuierlich, Pulse-Skipping und Burst Mode (besonders geringe Welligkeit) wählen. Dadurch lassen sich auch vorgespannte Lasten sicher versorgen.

Der Zwei-Phasen-Betrieb reduziert die Anforderungen an die Eingangskondensatoren. Die Current-Mode-Architektur vereinfacht die Regelschleifenkompensation, sorgt für schnelles Einschwingen und gewährleistet gute Regeleigenschaften. Beide Ausgänge bieten eine Soft-Start-Funktion zur Steuerung der Einschaltzeit und enthalten eine Referenzspannungsquelle mit einer Toleranz von ±1 % über den gesamten Betriebstemperaturbereich von –40 bis +85 °C. Zur Messung des Ausgangsstroms lässt sich wahlweise der Spannungsabfall über der Ausgangsinduktivität (DCR) oder über einem externen Strommesswiderstand
heranziehen. Bei einer Ausgangsüberlastung begrenzt die Current-Foldback-Funktion die Wärmeentwicklung des MOSFETs. Mögliche Einsatzgebiete des LTC3857/-1 sind Stromversorgungen von GPS-Navis, Audiogeräten, CD/DVD-Playern und Festplattenlaufwerken.

Linear bietet den Chip in zwei Versionen an: Die »Vollversion« LTC3857 bietet folgende zusätzliche Funktionen: Taktsignalausgang, Phasenmodulation, zwei separate »Power good«-Signale und einstellbare Strombegrenzung. Der LTC3857-1 hingegen besitzt nur einen einzigen »Power good«-Signalausgang zur Überwachung beider Ausgänge, außerdem ist die Messspannungsschwelle für die Strombegrenzung fest auf 50 mV eingestellt. Den LTC3857 liefert Linear in einem 32-poligen, 5 x 5 mm großen QFN-Gehäuse und den LTC3857-1 im 28-poligen SSOP-Gehäuse aus. Die 1000-er Stückpreise beginnen bei 4,47 Dollar.