Linear Technology Aufwärtsreglercontroller mit Eingangs- und Ausgangsschutz

Mehrphasen-Synchron-Aufwärtsreglercontroller mit Eingangs- und Ausgangsschutz.
Mehrphasen-Synchron-Aufwärtsreglercontroller mit Eingangs- und Ausgangsschutz.

Einen Mehrphasen-Synchron-DC/DC-Aufwärtsreglercontroller mit Eingangsüberspannungsstopper und "Ideale-Diode"-Controller hat Linear Technology mit dem LTC3897 entwickelt.

Der Controller treibt zwei externe n-Kanal-Leistungs-MOSFET-Stufen an, die phasenversetzt arbeiten. Dadurch verringern sich im Vergleich zu einem einphasigen Controller die Anforderungen an die Eingangs- und Ausgangskondensatoren, und es lassen sich kleinere Induktivitäten verwenden. Die Synchrongleichrichter-Topologie erhöht den Wirkungsgrad, verringert die Leistungsverluste und vereinfacht das thermische Design. Der Controller eignet sich für automobile, industrielle und medizinische Systeme, die einen kompakten und leistungsstarken DC/DC-Abwärtsregler benötigen.

Der Eingangsüberspannungsstopper mit einstellbarer Klemmspannung steuert das Gate eines externen n-Kanal MOSFETs so an, dass Eingangsüberspannungen von mehr als 100 V abgeblockt werden. Außerdem ist er für Einschaltstrombegrenzung, Überstromschutz und Ausgangsabtrennung zuständig. Der interne "Ideale-Diode"-Controller steuert einen weiteren n-Kanal-MOSFET, der den Controller vor verpolter Eingangsspannung schützt und zur Spannungsspitzenerkennung dient.

Der Controller von LT kann zum Beispiel eine 12-V-Eingangsspannung aus einer Autobatterie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 97 % in eine geregelte Ausgangsspannung von 24 V/10 A umsetzen. Der geringe Ruhestrom von 55 µA im Burst Mode erhöht die Batterielaufzeit und minimiert den Leistungsverlust im Leichtlastbetrieb. Der LTC3897 benötigt eine Eingangsspannung von 4,5 V bis 65 V (max. 75 VS) und liefert eine geregelte Ausgangsspannung von bis zu 60 V. Die internen Gate-Treiber liefern eine einstellbare Gate-Steuerspannung von 5 V bis 10 V.

In "Keep-alive"-Anwendungen, in denen die Eingangsspannung höher sein kann als die geregelte Ausgangsspannung, kann der LTC3897 den Synchron-MOSFET kontinuierlich im eingeschalteten Zustand halten, sodass die Ausgangsspannung bei minimalem Leistungsverlust der Eingangsspannung folgt. Die Schaltfrequenz des auf einer Current-Mode-Architektur basierenden LTC3897 lässt sich wahlweise mit einer externen Taktfrequenz zwischen 75 kHz und 850 kHz synchronisieren oder auf einen festen Wert zwischen 50 kHz und 900 kHz einstellen. Der Aufwärtsreglercontroller, der Überspannungsstopper und der "Ideale-Diode"-Controller im LTC3897 lassen sich separat herunterfahren. Der LTC3897 verfügt außerdem über eine einstellbare Soft-Start-Funktion, liefert ein "Power good"-Signal und bietet über den gesamten Sperrschichttemperaturbereich von -40° C bis +125° C eine Referenzspannungsgenauigkeit von ±1 %.

Der LTC3897 ist in einem TSSOP-38-Gehäuse und in einem 5 mm x 7 mm großen QFN-38-Gehäuse erhältlich. Der Controller ist in Versionen für den erweiterten und den industriellen Sperrschichttemperaturbereich (-40° C bis +125° C) sowie für den Sperrschichttemperaturbereich in Autos von -40° C bis +150° C verfügbar.