National Semiconductor: Hochspannungs-Abwärtswandler mit reduziertem EMI-Aufkommen

National Semiconductor hat vier nicht-synchrone Buck-Schaltregler für besonders hohe Eingangsspannung entwickelt, die sich durch einen großen Eingangsspannungsbereich, leistungsfähige PWM-Regelung und reduzierte elektromagnetische Interferenzen auszeichnen.

Die hochintegrierten Buck-Schaltregler sind dafür vorgesehen, empfindliche Low-Voltage-Schaltungen aus hohen Eingangsspannungen zu versorgen, und kommen deshalb für unterschiedlichste Anwendungen im Bereich der Telekommunikation sowie der Netzwerk- und Industrie-Infrastrukturen in Betracht. Die Buck-Schaltregler LM5085, LM25085, LM5088 und LM25088 sind für Eingangsspannungen bis 75 V ausgelegt und können Ausgangsspannungen ab 1,2 V bei Stromstärken bis über 5 A regeln. Die Schaltfrequenz kann jeweils mit einem einzigen Widerstand auf Werte bis 1 MHz programmiert werden, was eine Optimierung jeder Schaltung gemäß den jeweiligen Größen‑ und Wirkungsgrad-Vorgaben erlaubt. Während die Typen LM5085 und LM5088 für Eingangsspannungen bis 75 V ausgelegt sind, reicht der Eingangsspannungsbereich der Versionen LM25085 und LM25088 bis 42 V.

Die im TSSOP-16-Gehäuse angebotenen Bausteine LM5088 and LM25088 sind rauscharme Schaltregler für Anwendungen, in denen eine hohe Eingangsspannung abgesenkt werden muss. Die N-Kanal MOSFET-Controller besitzen eine PWM-Regelungstopologie nach dem ECM-Prinzip (Emulated Current-Mode), um hohe Eingangsspannungen zuverlässig auf sehr niedrige Ausgangsspannungen (bis 1,2 V) herabzuregeln. Darüber hinaus tragen sie durch ein spezielles Frequency-Dithering-Feature, das die Schaltfrequenz im Bereich von ±5 Prozent um die nominelle Schaltfrequenz variiert, zur Vereinfachung des Netzteil-Designs bei. In typischen Applikationen reduziert sich hierdurch die maximale EMI-Amplitude um 10 dB oder mehr. Die Synchronisation zu einem externen Takt kann das EMI-Aufkommen im System zusätzlich eindämmen.

Beide Versionen können als Slaves einer externen Master-Stromversorgung untergeordnet werden. Dies bietet sich für Applikationen an, in denen mehrere Versorgungsspannungen beim Ein‑ und Ausschalten koordiniert hoch‑ bzw. heruntergefahren werden müssen. Zu den gebotenen Schutz-Optionen gehört eine programmierbare, zyklusweise Strombegrenzung zur Absicherung gegen kurzzeitige Überlast-Situationen sowie ein Hiccup-Modus zur Reduzierung der Verlustleistung bei länger dauernden Störungen im angeschlossenen Verbraucher.