Neuer Controller von Linear Technology Für DC/DC-Wandler ohne Leistungsinduktivität

72V-Hochleistungs-Ladungspumpen-Controller mit festem Übersetzungsverhältnis LTC7820.
72V-Hochleistungs-Ladungspumpen-Controller mit festem Übersetzungsverhältnis LTC7820.

Linear Technology stellt den LTC7820 vor, einen Hochleistungs-Ladungspumpen-DC/DC-Controller mit festem Übersetzungsverhältnis. Das Besondere am LTC7820 ist, dass durch ihn nicht-isolierte Intermediate-Bus-Wandler keine Leistungsinduktivität mehr benötigen.

Der LTC7820 von Linear Technology (die kürzlich von Analog Devices übernommen wurden) ermöglicht eine Leistungsdichte von bis 244 W/cm³. Er treibt externe MOSFETs in Spannungsteiler-, Spannungsverdoppler- oder Inverter-Konfigurationen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 99 %. Durch sein festes Open-Loop-Tastverhältnis eignet sich der Controller für nicht-isolierte Intermediate-Bus-Anwendungen in Stromverteilungs-, Datenkommunikations- und Telekommunikationssystemen sowie in Hochleistungscomputersystemen und industriellen Anwendungen.

Die möglichen Eingangsspannungen liegen zwischen 6 V und 72 V (80V absolutes Maximum). Je nach Topologie und Dimensionierung der externen Bauteile liefert er Ausgangsströme bis zu einigen zehn Ampere.

Für Auf- und Abwandler und Inverter

Bei Eingangsspannungen bis 72 V kann der Controller als 2:1-Abwärtswandler konfiguriert werden. Für ein Abwärtsverhältnis von 4:1 können zwei LTC7820 kaskadiert werden. Für noch höhere Abwärtsverhältnisse wie zum Beispiel 6:1 wird die Dickson-Wandler-Topologie empfohlen, die sich für 54 V Eingangsspannung und 9 V Ausgangsspannung eignet und nur einen einzigen Controller LTC7820 erfordert. Bei Eingangsspannungen bis 36 V kann der Controller LTC7820 auch als 1:2-Aufwärtswandler oder als Inverter konfiguriert werden. Die externen MOSFETs schalten mit einer festen, im Bereich von 100 kHz bis 1 MHz programmierbaren Frequenz. Die 1,1-Ω-n-Kanal-MOSFET-Gate-Treiber im LTC7820 sorgen für einen maximalen Wirkungsgrad der Gesamtlösung und können in Hochleistungsanwendungen mehrere parallelgeschaltete MOSFETs treiben.

Der LTC7820 überwacht die Systemspannung, den Strom und die Temperatur. Die Strommessung für den Überstromschutz erfolgt über einen Shunt-Widerstand. Bei einem fehlerhaften Betriebszustand schaltet sich der Controller automatisch ab und setzt den FAULT-Pin auf »low«. Nach einer bestimmten Zeit, die durch einen programmierbaren Onboard-Timer vorgegeben wird, unternimmt der Controller einen Neustartversuch. Der EXTVCC-Anschluss ermöglicht es, den LTC7820 durch die Ausgangsspannung des Wandlers (sofern diese 40 V nicht überschreitet) oder eine sonstige Spannungsquelle (max. 40 V) zu versorgen und so die Verlustleistung zu reduzieren und den Wirkungsgrad zu steigern. Weitere Eigenschaften des Controllers sind: »sanftes« Schaltverhalten für geringe Störspannung/Störstrahlung, »Power good«-Ausgangssignal, Unterspannungsabschaltung und interne Ladungsausgleich-Schaltung.

Der LTC7820 ist in einem 4 x 5mm² großen QFN-28-Gehäuse untergebracht und ist in Versionen für den erweiterten und den industriellen Temperaturbereich (–40 bis +125°C) verfügbar.