Integrierter Spannungsregler für möglichst hohen Wirkungsgrad

Um den Wirkungsgrad von Point-of-Load-Wandler (PoL) unter allen Lastbedingungen möglichst hoch zu halten, besitzt der integrierte Spannungsregler »IR3870M« von International Rectifier eine Dioden-Emulation sowie einen Ladungspumpenausgang für den MOSFET-Treiber.

Erstere Einrichtung verbessert den Wirkungsgrad bei geringen Lastströmen, letztere bei mittlerer bis Volllast. Der Baustein aus der »SupIRBuck«-Familie kann in einem Umfeld mit Umgebungstemperaturen bis +60 °C einen Strom bis 10 A zu liefern. Als Eingangsspannung spezifiziert der Hersteller einen Bereich von 3 V bis 26 V, die Ausgangsspannung lässt sich durch einen externen Widerstandsteiler auf Werte von 0,5 V bis 12 V programmieren.

Der Baustein ist durch einen On-Time-Modulator mit konstanter Hysterese sowie durch eine Strommessung mithilfe des Einschaltwiderstands gekennzeichnet. In dem 5 mm x 6 mm großen und 0,9 mm hohen QFN-Gehäuse sind ein Ansteuer-IC sowie entsprechende Leistungs-MOSFETs aus der »Hexfet«-Serie untergebracht. Der IR3870M enthält ein Pre-Bias-Start-up, eine genaue Referenzspannung von 0,5 V, Über- und Unterspannungsabschaltung, einen Power-Good-Ausgang sowie einen Enable-Eingang, der ebenso die Spannung überwachen kann.

Außerdem bietet der Baustein eine konstante Einschaltsteuerung, programmierbare Schaltfrequenz, Soft-Start sowie Überstromschutz. Zielapplikation sind Notebook- und Desktop-Computer, Spielkonsolen, Einsatzbereiche in der Konsumelektronik wie beispielsweise Set-Top-Boxen sowie für universelle DC/DC-Wandler.

Das Controller-IC, der im IR3870M verwendet wird, ist unter der Bezeichnung »IR3710M« auch als selbstständiger Baustein lieferbar. Dadurch können die Entwickler unter Verwendung des ICs mit einem Paar externer MOSFETs ihre Stromversorgung auf Lastströme von bis zu 24 A einfach skalieren.