Invertierender DC/DC-Controller Deutlich einfacheres Design

Invertierender 60V-Reglercontroller mit niedrigem IQ
Invertierender 60V-Reglercontroller mit niedrigem IQ

Bei dem LTC3863 von Linear Technology handelt es sich um einen invertierenden Hochspannungs-DC/DC-Controller, der mit einer einzigen Induktivität auskommt und eine positive Eingangsspannung in eine negative Ausgangsspannung umsetzt.

Die meisten anderen Inverter kleiner bis mittlerer Leistung verwenden laut Unternehmensangabe Koppelspulen oder einen Transformator, wodurch die Schaltung größer und komplexer ausfällt. Eine weitere Vereinfachung des Designs ergibt sich dadurch, dass alle Schnittstellensignale positiv gegenüber Masse sind, so dass die Ausgangsspannung ausschließlich durch die externen Bauteile begrenzt wird.

Der Eingangsspannungsbereich des LTC3863 geht von 3,5 bis 60 V; damit kann der Chip bei Anwendungen im Automobil einerseits hohe Eingangsspannungsspitzen "abfedern", andererseits aber auch beim Kaltstart des Motors noch eine ausreichende Ausgangsspannung liefert. Durch den weiten Eingangsspannungsbereich eignet sich der Chip außerdem für eine Vielzahl von Batterie- und Akkutypen. In batteriebetriebenen Anwendungen führt der niedrige Ruhestrom des Chips von nur 70 µA im Standby-Modus/Burst-Mode bei aktiviertem Ausgang zu einer längeren Batterielaufzeit. Die Ausgangsspannung des LTC3863 ist im Bereich von –0,4 bis –150 V programmierbar.

Der LTC3863 treibt einen externen p-Kanal-MOSFET, arbeitet mit einer wählbaren festen Schaltfrequenz zwischen 50 und 850 kHz und kann mit einem externen Taktsignal zwischen 75 und 750 kHz synchronisiert werden. Die Current-Mode-Architektur vereinfacht die Regelschleifenkompensation, sorgt für schnelles Einschwingen, ermöglicht einen in jedem Zyklus wirksamen Überstromschutz und gewährleistet eine gute Eingangsregelung. Die Ausgangsstromerfassung erfolgt durch Messung des Spannungsabfalls über einem Messwiderstand. Weitere Besonderheiten des Chips: programmierbare Soft-Start- oder Tracking-Funktion, Überspannungs-, Überstrom- und Kurzschlussschutz, "Power-Good"-Ausgangssignal und FMEA-verifiziert (FMEA: Failure Mode and Effects Analysis) für Nachbar-Pin-Unterbrechungen und Kurzschlüsse.

Der Chip eignet sich nicht nur für 12- oder 24-V-Anwendungen im Fahrzeug, sondern auch für den Einsatz in Schwermaschinen, Industriesteuerungen sowie in der Robotik und Telekommunikation.

Der LTC3863 ist in einem 12-poligen, thermisch optimierten MSOP-Gehäuse und einem 3 mm x 4 mm großen QFN-Gehäuse erhältlich. Die Versionen LTC3863E und LTC3863I sind für den Sperrschichttemperaturbereich von –40 bis +125 °C spezifiziert. Die Version LTC3863H ist für den Sperrschichttemperaturbereich von –40 bis +150 °C spezifiziert. Die Version LTC3863MP ist für den Sperrschichttemperaturbereich von –55 bis +150 °C spezifiziert.