Monolithischer Synchron-DC/DC-Abwärts/Aufwärtsregler 95 % Wirkungsgrad und minimales Rauschen

1,5A-Synchron-DC/DC-Abwärts/Aufwärtsregler verlängert die Akkulaufzeit.
1,5A-Synchron-DC/DC-Abwärts/Aufwärtsregler verlängert die Akkulaufzeit.

Der LTC3111 von Linear Technology ist ein Synchron-Abwärts-/Aufwärtsregler, der durch eine Vielzahl von Spannungsquellen – darunter Ein- oder Mehrzellen-Batterien, Supercap-Stapel und Netzadapter – gespeist werden kann und Ausgangsströme bis 1,5 A liefert.

Die Eingangs- und Ausgangsspannungsbereiche des LTC3111 von Linear Technology gehen beide von 2,5 bis 15 V. Die geregelte Ausgangsspannung kann kleiner, größer oder genau so groß wie die Eingangsspannung sein. Die rauscharme Abwärts-/Aufwärtsregler-Topologie gewährleistet einen kontinuierlichen, Jitter-freien Übergang vom Aufwärts- zum Abwärtsmodus und umgekehrt. Der Chip eignet sich deshalb für HF- und andere rauschempfindliche Anwendungen, die an unterschiedlichen Spannungsquellen betrieben werden und eine konstante, rauscharme Betriebsspannung benötigen.

In vielen Anwendungen wird eine deutlich längere Batterielaufzeit erreicht als mit einem reinen Abwärtswandler. Der LTC3111 arbeitet standardmäßig mit einer Schaltfrequenz von 800 kHz, die mit einem externen Taktsignal zwischen 600 kHz und 1,5 MHz synchronisiert werden kann. Eine proprietäre Abwärts/Aufwärtsregler-PWM-Schaltung der dritten Generation gewährleistet geringes Rauschen und hohen Wirkungsgrad und erlaubt die Verwendung winziger externer Bauteile. Die Kombination aus winzigen externen Bauteilen und dem nur 3 mm x 4 mm großen DFN- oder MSOP-16E-Gehäuse ergibt eine äußerst kompakte Gesamtlösung.

Der LTC3111 enthält vier n-Kanal MOSFETs mit niedrigem RDS(ON), kommt mit einer einzigen Induktivität aus und erreicht Wirkungsgrade von bis zu 95 Prozent. Im vom Anwender wählbaren Burst Mode verringert sich der Ruhestrom auf nur noch 49 µA; das führt zu einem höheren Leichtlast-Wirkungsgrad und zu einer längeren Batterielaufzeit. Für rauschempfindliche Anwendungen kann der Burst Mode deaktiviert werden. Der Chip verfügt außerdem über eine Soft-Start-Funktion und ist gegen Überspannung, Kurzschluss und Übertemperatur geschützt; im Shutdown-Modus wird der Ausgang abgetrennt.

Der LTC3111EDE sitzt in einem 14-poligen, 3mm x 4mm großen DFN-Gehäuse und der LTC3111EMSE in einem thermisch optimierten, 16-poligen MSOP-Gehäuse. Die Versionen LTC3111IDE und LTC3111IMSE sind für den industriellen Sperrschicht-Betriebstemperaturbereich von –40 bis +125 °C spezifiziert. Die Hochtemperaturversionen LTC3111HDE und LTC3111HMSE sind für den Sperrschichttemperaturbereich von –40 bis +150 °C spezifiziert. Die Hochzuverlässigkeitsversionen LTC3111MPDE und LTC3111MPMSE sind für den Sperrschichttemperaturbereich von –55 bis +150 °C spezifiziert.