Mit Remote-Sensing der Ausgangsspannung Energieeffizienter Abwärtswandler für hohe Leistungsdichten

Monolithischer 20-V/20-A-Silent-Switcher-2-Synchron-Abwärtsregler für leistungshungrige PoL-Anwendungen.
Monolithischer 20-V/20-A-Silent-Switcher-2-Synchron-Abwärtsregler für leistungshungrige PoL-Anwendungen.

Der LTC7150S von Linear Technology sorgt für eine einfache Regelkreiskompensation. Er ist für Anwendungen mit großem Abwärtsverhältnis geeignet, die mit hohen Schaltfrequenzen arbeiten und kurze Transientenreaktionszeiten erfordern.

Linear Technology (seit kurzem Teil von Analog Devices) präsentiert den LTC7150S, einen monolithischen 20-V/20-A-Synchron-Abwärts-Schaltregler mit differenziellem Ausgangsspannungs-Remote-Sensing. Die PLL-synchronisierbare On-time-Konstantfrequenz/Current-Mode-Architektur des Reglers vereinfacht die Regelkreiskompensation. Der LTC7150S ist dank der Silent-Switcher-2-Technologie und integrierter Bypass-Kondensatoren eine energieeffiziente Lösung mit sehr guten EMV-Eigenschaften.

Zur Erhöhung des Ausgangsstroms können mehrere Regler dieses Typs zu einem mehrphasigen Regler mit bis zu zwölf Phasen parallelgeschaltet werden, ohne dass dafür die Eingangs- und Ausgangskapazitäten wesentlich vergrößert werden müssen. Die Ist-Ausgangsspannung wird unmittelbar an der Last erfasst (Remote-Sensing); das gewährleistet eine hochgenaue, vom Ausgangsstrom und vom Leiterplattenlayout unabhängige Ausgangsspannungsregelung.

Weiter Bereich für Ein- und Ausgangsspannung

Durch den weiten Eingangsspannungsbereich von 3,1 V bis 20 V eignet sich der LTC7150S für eine Vielzahl von Anwendungen und Betriebsspannungsquellen, von Intermediate-Bussen bis zu Batterien unterschiedlichen Typs. Die integrierten n-Kanal-MOSFETs können bei Ausgangsspannungen von 0,6 V bis VIN Dauer-Lastströme bis 20 A liefern; bei hohen Temperaturen verringert sich der zulässige Ausgangsstrom nur minimal. Der Regler eignet sich dadurch bestens für Point-of-load-Anwendungen wie z.B. Versorgung von DSPs, FPGAs und ASICs mit niedrigen Betriebsspannungen und entsprechend hohem Strombedarf. Weitere Anwendungsbereiche sind Telekom/Datenkommunikationssysteme, verteilte Stromversorgungsarchitekturen und sonstige Systeme mit hoher Leistungsdichte.

Die kurze Mindest-On-Zeit von nur 25 ns erlaubt auch bei hohen Schaltfrequenzen große Abwärtsverhältnisse. Der Regler unterstützt sowohl kontinuierlichen als auch diskontinuierlichen Betrieb. Die Schaltfrequenz ist im Bereich von 400 kHz bis 3 MHz wählbar und kann mit einem externen Taktsignal synchronisiert werden. Der LTC7150S bietet über den gesamten Sperrschichttemperaturbereich von -40 °C bis +125 °C eine Ausgangsspannungsgenauigkeit von ±1 % (unmittelbar an der Last). Weitere Besonderheiten sind: differenzieller Abgriff der Ist-Ausgangsspannung an der Last (Remote-Sensing), PHMODE-Pin zur Wahl des Phasenwinkels, hochgenaue RUN-Pin-Schwellenspannung (1,2 V), VIN-Überspannungsschutz, »Power good«-Signal und programmierbare Soft-Start-/Tracking-Funktion.

Der LTC7150S besitzt ein thermisch optimiertes, 5 × 6 × 1,3 mm³ großes, 42-poliges BGA-Gehäuse und ist wahlweise mit bleifreien oder bleihaltigen (SnPb 63/37) Lotperlen erhältlich. Die E-und I-Versionen sind für den Sperrschichttemperaturbereich von -40 °C bis +125 °C spezifiziert.