Linear Technology LTM9100 Galvanisch getrennter Schaltercontroller im BGA-Gehäuse

Galvanisch getrennter Schaltercontroller LTM9100 von Linear Technology mit 5 kV Isolationsspannung.
Galvanisch getrennter Schaltercontroller LTM9100 von Linear Technology mit 5 kV Isolationsspannung.

Linear Technology präsentiert mit dem µModule LTM9100 einen vollständigen, galvanisch getrennten Anyside-Schaltercontroller, der Hochspannungs-DC-Stromversorgungen mit Ausgangsspannungen bis 1000 V schützt und überwacht.

Hochspannungsstromversorgungen für industrielle, Datenkommunikations-, Avionik- und medizinische Anwendungen müssen in definierter Weise hochgefahren werden und gegenüber der Eingangsspannung galvanisch getrennt sein – sowohl zum Schutz der Steuerschaltung und des Bedienpersonals als auch zur Unterbrechung von Erdschleifen. Relaisbasierte Lösungen oder solche aus diskreten Bauelementen sind sperrig und komplex, erfordern zahlreiche Bauteile und sind nicht ohne weiteres sicherheitszertifiziert. Der LTM9100 von Linear Technology vereint in einem kompakten BGA-Gehäuse alle benötigten Stromversorgungsfunktionen plus digitale Telemetriefunktionen und spart dadurch Entwicklungszeit, Zertifizierungsaufwand und Leiterplattenfläche.

Der LTM9100 enthält eine galvanische Isolationsbarriere mit einer Isolationsspannung von 5 kV, die die Digitalschnittstelle gegenüber dem Schaltercontroller abschottet und einen externen n-Kanal-MOSFET- oder IGBT-Schalter treibt. Die Isolationsbarriere wird sicherheitshalber in der Produktion mit einer Prüfspannung von 6 kV getestet, die Zulassung nach dem Bauteilsicherheitsstandard UL 1577 ist beantragt. Digitale Messwerte für Laststrom, Busspannung und Temperatur können zwecks Leistungs- und Energieüberwachung über die I²C/SMBus-Schnittstelle abgefragt werden.

Mit der isolierten Topologie lässt sich der LTM9100 für High-Side-, Low-Side- und erdfreie Anwendungen konfigurieren. Der Einschaltstrom wird durch sanftes Hochfahren der Last minimiert, und die Stromversorgung ist gegen Überlastung und Kurzschluss durch einen strombegrenzten Schutzschalter geschützt. Einstellbare Grenzwerte für Unterspannungs- und Überspannungsabschaltung stellen sicher, dass die Last nur dann mit Strom versorgt wird, wenn die Eingangsspannung der Stromversorgung innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Der galvanisch getrennte Schaltercontroller wird durch einen vollständig (einschließlich Transformator) in das µModule integrierten Gleichspannungswandler gespeist.

Der LTM9100 ist für den Temperaturbereich von −40 °C bis +105 °C spezifiziert und ist in ein 22 x 9 x 5,16 mm³ großes BGA-Gehäuse eingebaut. Die Kriechstrecke zwischen der Logik-Seite und der isolierten Seite ist 14,6 mm lang.