Spulenfreier Schaltungsaufbau
Hochspannungsladungspumpen vereinfachen Spannungswandlung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Eine einfache Hochspannungslösung
Linear Technology hat speziell für industrielle und Automobilapplikationen das LTC3245 entwickelt, ein monolithisches, auf-/abwärts und abwärts wandelndes Hochspannungs-Ladungspumpen-IC. Es handelt sich um eine vielseitige abwärts/aufwärts wandelnde 250-mA-Hochspannungs-Ladungspumpe.
Sie nutzt die Methode der Teilwandlung mit geschalteten Kondensatoren (switched capacitor fractional conversion), um die Regelung über einen weiten Eingangsspannungsbereich zwischen 2,7 V und 38 V zu ermöglichen, und erzeugt eine geregelte Ausgangsspannung mit 3,3 V, 5 V (oder einstellbar von 2,5 V bis 5 V). Eine interne Schaltung wählt automatisch das Wandlungsverhältnis (2:1, 1:1 oder 1:2), um den Wirkungsgrad zu optimieren, wenn die Eingangsspannung und Lastbedingungen variieren. Mit dem kleinen Betriebsstrom (18 µA ohne Last und 4 µA im Shutdown-Modus), den wenigen externen Komponenten, darunter drei kleine Keramikkondensatoren sowie dem spulenfreien Aufbau, ist der LTC3245 geeignet für Low-Power-Applikationen mit eingeschränktem Platzangebot: Stromversorgung für Automobil-ECUs/CAN Transceiver, industrielle Stromversorgungen und Low-Power-Wandlung von 12 V auf 5 V. Bild 2 zeigt eine typische Applikationsschaltung.
Die besondere Arbeitsweise des LTC3245 mit konstanter Frequenz generiert im Vergleich zu konventionellen Schaltreglern weniger abgeleitetes und abgestrahltes Rauschen. Der Baustein hat einen über Pin wählbaren Burst-Mode-Betrieb, der es dem Anwender ermöglicht, einen Kompromiss bezüglich der Ausgangswelligkeit zu schließen, um höheren Wirkungsgrad/geringeren Ruhestrom zu erzielen. Die Schaltung mit dem IC lässt sich mit nur wenigen externen Komponenten aufbauen; wegen der verwendeten Keramikkondensatoren weist sie eine hohe Stabilität auf. Eine Soft-Start-Schaltung vermeidet hohe Ströme während des Einschaltvorgangs, zudem integriert der Baustein Schutzfunktionen gegen Kurzschluss und thermische Überlastung.
Der LTC3245 wird im flachen (0,75 mm) DFN-Gehäuse mit zwölf Anschlüssen und 3 mm × 4 mm Grundfläche und einer Wärmeableitfläche auf der Rückseite sowie im MSOP mit ebenfalls zwölf Anschlüssen und einer Wärmeableitfläche auf der Rückseite geliefert. Die Sperrschichttemperatur im Betrieb der E- und I-Versionen darf zwischen –40 °C und +125 °C liegen, die der H-Versionen zwischen –40 °C und +150 °C und die der MP-Version zwischen –55 °C und +150 °C.
Der Autor
| Steve Knoth |
|---|
| ist Senior Product Marketing Engineer in der Power Products Group bei der Linear Techno-logy Corporation. |
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