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Stromversorgungssysteme

LTC vereinfacht Lastverteilung

8. Juni 2012, 15:27 Uhr | Ramona Jeßberger

Der Lastverteilungs-IC LTC4370 erhöht die Systemzuverlässigkeit und erfordert kein Trimmen der Stromversorgungen.

Linear Technology Corporation hat mit dem LTC4370 einen Lastverteilungs-Controller mit Rückstromsperre entwickelt, der unabhängig von der Stromversorgung funktioniert. Dank seines diodenartigen Verhaltens verhindert der Controller, dass eine ausgefallene Stromversorgung das gesamte System kollabieren lässt.

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Entwickler von Hochzuverlässigkeitssystemen verwenden oft redundante Architekturen bei denen die jeweils andere Stromversorgung die Last übernimmt, wenn eine der beiden ausfällt. Die Systemzuverlässigkeit erhöht sich weiter, wenn beide Stromversorgungen gleichzeitig arbeiten und jeweils die Hälfte des Laststroms liefern, da niedrigere Ströme auch niedrigere Betriebstemperaturen bedeuten. Sinkt die Temperatur um 10 ^oC, verringert sich die Ausfallrate jeweils um die Hälfte. Allerdings erfordern bisherige Lastverteilungssysteme eine aktive Steuerung der Stromversorgungen über deren Trimm-Anschlüsse oder Regelkreise. Zudem erforderten sie einen Lastverteilungsbus und eine vom Stromversorgungstyp abhängige Stabilitätskompensation.

Der LTC4370 steuert n-Kanal-MOSFETs, die jeweils in Serie mit einer der Stromversorgungen liegen und sich wie Dioden mit variabler Durchlassspannung verhalten. Der neue Controller steuert die Durchlassspannung der MOSFET-Dioden so, dass die Unterschiede zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Stromversorgungen ausgeglichen werden und die Ausgangsströme der beiden Stromversorgungen gleich groß sind. Zur Begrenzung der MOSFET-Verlustleistung ist der maximal zulässige Spannungsabfall über den MOSFET über einen externen Widerstand einstellbar. Der Controller unterstützt Stromversorgungen mit Ausgangsspannungen zwischen 0 und 18 V. Bei einem Ausfall einer der beiden Stromversorgungen begrenzt der schnell schaltende MOSFET den Lastspannungseinbruch und den Shoot-Through-Strom. Jeder der beiden MOSFETs kann über einen Enable-Anschluss individuell abgeschaltet werden. Der On-Zustand der MOSFETs wird über Status-Pins signalisiert, die LEDs ansteuern können, um einen etwaigen Ausfall der Lastverteilung anzuzeigen. Die Lastverteilungsfunktion ist abschaltbar, sodass sich der Chip auch als ein zweikanaliger »Ideale-Diode«-Controller eignet.

Der für die kommerziellen und industriellen Temperaturbereiche spezifizierte LTC4370 ist im 16-poligen DFN-Gehäuse der Größe 4 mm x 3 mm und im MSOP-Gehäuse erhältlich. Der Chip kostet ab 4,95 Dollar bei Abnahme von 1000 Stück. Außerdem ist ein Evaluation-Board verfügbar.