Texas Instruments
DC/DC-Wandler der SIMPLE SWITCHER Familie
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Funktionen von LMZ1 und LMZ2
Das LMZ1-Portfolio zeichnet sich durch einige Standardfähigkeiten aus, wie Precision enable, Sanftanlauf und höhere Ausgangsspannung (> 6 V) für H-Versionen. Ein Vorteil von Precision enable besteht in seiner Verwendung als Power-Sequencing-Eingang: mithilfe eines einfachen Spannungsteilers kann eine andere Spannungsquelle den Regler einschalten; das Modul wird nur angeschaltet, wenn die Spannung am Enable-Pin die interne Schwellspannung erreicht hat.
Die zweite Serie (LMZ2) ist zusätzlich mit einer Frequenzsynchronisation und einer Fähigkeit der Parallelschaltung (Versionen mit höheren Strömen von 8 und 10 A) ausgestattet. Die Frequenzsynchronisation ermöglicht Anwendungen, in denen mehrere DC/DC-Wandler mit derselben Frequenz betrieben werden, was die Ausgangswelligkeit verringert; der externe Synchronisationstakt kann für alle Module phasengleich sein, oder phasenverschoben, um den Stress auf die Eingangs- und Ausgangskondensatoren zu reduzieren. Wenn der benötigte Laststrom über dem Rating eines einzelnen Moduls liegt, können die Bausteine einfach parallel geschaltet werden. Dazu werden die SH-Pins von allen Modulen zusammengeführt. Ein Modul sollte als Master konfiguriert werden, indem sein Feedback-Pin ganz normal verbunden wird. Alle anderen Module sollten als Slave konfiguriert werden, indem ihre jeweiligen FB-Pins massefrei bleiben. Mehr Informationen zur Parallelschaltung sind in der Applikationsbeschreibung AN-2093 zu finden.
Texas Instruments hat in seinen LMZ-Modulen verschiedene Regelverhalten realisiert. Die Nano-Module LMZ10500/01 nutzen eine Current-Mode-Architektur mit fester Frequenz (2 MHz), so dass dank kleiner Induktivität die Modulgröße klein ausfällt.
Die LMZ-Module können auch in einer Buck-Boost-Topologie konfiguriert werden, um aus einer positiven Spannung eine geregelte negative Spannung zu erhalten. Der Vout-Anschluss muss mit Masse verbunden werden. In dieser Inverter-Konfiguration fällt allerdings der maximale Ausgangsstrom, der aus den Modulen zu bekommen ist, im Vergleich zu einer konventionellen Buck-Konfiguration niedriger aus. Die maximale positive Eingangsspannung in der invertierenden Anwendung ist durch die Amplitude der Ausgangsspannung reduziert; folglich beträgt die maximale Eingangsspannung für eine –5V-Ausgangsspannung 37 V.
Mit der gesamten LMZ-Familie kann solch eine Konfiguration realisiert werden, solange die Grenzen für die Eingangsspannung und den Ausgangsstrom beachtet werden. In der invertierenden Konfiguration fällt der Wirkungsgrad allerdings ebenfalls geringer aus, so dass höhere Verluste bei einer gegebenen Ausgangsleistung auftreten. In der Applikations-Note AN-2027 sind weitere Details enthalten.
Die LMZ-Module sind dank der cleveren Kombination von Eigenschaften immer erfolgreicher. Texas Instruments erweitert das Produktspektrum weiter, um noch mehr Applikationsanforderungen abdecken zu können und die Leistung zu verbessern.
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