Программа Сервисный Центр
0

Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА


, декабрь 2013

Linear Technology

Design Note 504

Введение

Выпускаемые компанией Linear Technology микросхемы синхронных понижающих преобразователей LT8610 и LT8611 могут отдавать в нагрузку ток до 2.5 A при входном напряжении до 42 В. Высокое входное и низкое выходное напряжения приборов отвечают строгим требованиям автомобильных, промышленных и коммуникационных приложений. Встроенный синхронный выпрямитель в сочетании с использованием экономичного пульсирующего режима (Burst Mode) позволили поднять КПД преобразования до 96% и снизить собственный ток потребления до 2.5 мкА.

Высокая эффективность синхронного выпрямления

Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА
Рисунок 1.Этот понижающий преобразователь12 В/3.3 В на микросхеме LT8610 имеет очень высокий КПД.

 Замена внешнего диода Шоттки внутренним синхронным силовым ключом позволяет не только уменьшить размеры схемы, но также повысить КПД и снизить рассеиваемую мощность. Повышение КПД имеет особенно большое значение для приложений с низким напряжением питания, где на диоде Шоттки падает относительно большая часть выходного напряжения. На Рисунке 1 изображена схема преобразователя напряжения 12 В/3.3.В. Из Рисунка 2 можно увидеть, что КПД этой схемы достигает 94%, на 5%-10% превышая КПД асинхронных схем.
 

Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА
Рисунок 2.КПД схемы, изображенной на Рисунке 1, может достигать 94%.

Высокая надежность, компактная индуктивность

Разработчики микросхем LT8610 и LT8611 преследовали цель создания таких приборов, которые позволяли бы использовать внешние катушки индуктивности с размерами, определяемыми требованиями к нагрузке на выходе, а не максимальным током микросхемы. При перегрузке или коротком замыкании микросхемы уверенно переносят работу с насыщенной катушкой индуктивности благодаря быстродействующему узлу отслеживания пиковых значений тока и надежной конструкции ключей. Так, например, в схемах, требующих максимального тока 1.5 А, может использоваться индуктивность со среднеквадратичным значением рабочего тока более 1.5 А и номинальным током насыщения более 1.9 А. Такая гибкость позволяет разработчику выбирать более малогабаритные индуктивности для приложений, ток потребления которых меньше максимального выходного тока микросхемы преобразователя.

Мониторинг и управление током в микросхеме LT8611

LT8611 функционально аналогична микросхеме LT8610, но дополнительно в нее интегрированы усилитель датчика тока и элементы петли управления с выводами ISN, ISP, IMON и ICTRL. Выводы ISN и ISP подключаются к внешнему резистивному датчику тока, который может соединяться последовательно с входом микросхемы или с ее выходом, а также с любой другой точкой системы, в которой требуется измерение тока. Петля управления ограничивает выходной ток LT8611, не допуская превышения напряжением между выводами ISP и ISN порогового уровня 50 мВ. Подачей на вывод ICTRL напряжения в диапазоне 0 … 1 В пользователь имеет возможность изменять этот порог от 0 до 50 мВ. На выходе IMON микросхема, в соответствии с формулой 20×(ISP – ISN), формирует напряжение, пропорциональное измеренному току, который можно легко контролировать с помощью внешнего АЦП.

Цепь измерения и мониторинга тока микросхемы LT8611 может использоваться для ограничения тока короткого замыкания или для создания источников питания с одновременной стабилизацией тока и напряжения. На Рисунке 3 показана временная диаграмма работы микросхемы в режиме контроля и ограничения тока при коротком замыкании нагрузки. Для создания особо качественных и надежных систем питания LT8611 может подключаться к микроконтроллеру, имеющему входы АЦП и ЦАП. Типичными примерами применения прибора являются схемы слежения за точкой оптимальной мощности (MPPT) в контроллерах заряда для солнечных батарей и программируемые источники тока для питания светодиодов.

 
Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА
Рисунок 3.Работа микросхемы LT8611 в режиме контроля и ограничения тока при коротком замыкании.

Широкий диапазон входных напряжений при рабочей частоте 2 МГц

Как хорошо известно, чем выше частота переключения преобразователя, тем меньше размеры созданного на его основе решения. Поэтому преобразователи с частотой переключения 2 МГц часто применяются в автомобильных системах для исключения интерференции с вещательными станциями AM диапазона и минимизации площади, занимаемой на печатной плате.

Высокая частота переключения, однако, требует принятия некоторых компромиссов, включая сужение диапазона входных напряжений, что важно для автомобильных и промышленных систем. Тем не менее, микросхемы LT8610 и LT8611 позволяют свести эти ограничения к минимуму, совмещая высокую рабочую частоту с большим коэффициентом преобразования. Это достигнуто снижением минимального времени включения силового ключа (типовое значение 50 нс) и малым падением напряжения, даже на частоте 2 МГц. На Рисунке 4 представлена схема преобразователя 5 В/2 А, работающего на частоте 2 МГц в диапазоне входных напряжений от 5.4 до 42 В. Порог ограничения тока установлен на уровне 2 А.

 
Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА
Рисунок 4.Работающая на частоте 2 МГц микросхема LT8611 не создает интерференции с вещательными станциями AM диапазона и позволяет создавать более компактные схемы источников питания при высоком коэффициенте заполнения импульсов.

Работа при малом падении напряжения

Даже в том случае, когда входное напряжение сравняется с выходным, LT8610 и LT8611 останутся в режиме стабилизации, пропуская циклы выключения силовых ключей и снижая частоту переключения, при этом коэффициент заполнения импульсов может достигать 99.8%. Если же снижение входного напряжения продолжится, выходное напряжение будет отслеживать входное, всегда оставаясь меньше на 450 мВ (при токе нагрузки 2 А). Сохранить высокий КПД микросхемы в таких условиях помогает конденсатор вольтодобавки, подключаемый в выводу BST. Временные диаграммы, позволяющие оценить величину падения напряжения на микросхеме, показаны на Рисунке 5.

 
Синхронные понижающие преобразователи 42 В/2.5 А с током потребления 2.5 мкА
Рисунок 5.Временные диаграммы, демонстрирующие величину падения напряжения на
микросхемах LT8610/LT8611.

Выводы

Высокоэффективные и надежные микросхемы конфигурируемых синхронных понижающих преобразователей LT8610 и LT8611 с максимальным выходным током 2.5 А и максимальным входным напряжением 42 В в режиме покоя потребляют 2.5 мкА. Миниатюрные приборы работают в режиме стабилизации тока, а LT8611 имеет дополнительный режим стабилизации тока. Такое сочетание возможностей идеально подходит для применения микросхем в автомобильных и промышленных приложениях.

LT8610 на Ценах — от 222 до 357 руб.IC REG BUCK SYNC ADJ 2.5A 16MSOP
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ЭлитанLinear TechnologyLT8610EMSE#PBF222 руб.
Каталог "Электронщик"Linear TechnologyLT8610EMSE#PBFот 289 руб.
КимLinear TechnologyLT8610EMSE#PBF357 руб.
ТаймЧипсLinear TechnologyLT8610EMSE#PBFпо запросу
МосЧипLinear TechnologyLT8610IMSE#TRPBFпо запросу
Все 12 предложений от 8 поставщиков »
Цены»Микросхемы

Также рекомендуем:

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"