Spitzenwirkungsgrad von 95 Prozent
Intersil: Synchrone Buck-Schaltregler
Intersil hat ihre Familie integrierter FET-Buck-Schaltregler mit zwei Ausgängen um drei Typen erweitert, die einen Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung von bis zu 95 Prozent erreichen und die den Entwicklern eine hohe Flexibilität bieten.
Bei 40 µA liegen die Ruheströme der Schaltregler der Typen ISL8022, ISL8033/A und ISL8036/A, deren Eingangsspannungsbereich von 2,85 V bis 6 V reicht. Damit eignen sie sich für Geräte mit einer einzigen Li-Ionen-Zelle, mit drei NiMH-Zellen und mit Eingangsspannungen von 3 V und 5 V.
Bei den Typen ISL8033/A und ISL8036/A handelt es sich um Abwärts-DC/DC-Regler mit zwei Ausgängen, die einen kontinuierlichen Ausgangsstrom von bis zu 3 A pro Kanal liefern können. Der ISL8022 bietet eine vergleichbare Funktionalität, allerdings für Anwendungen, die niedrigere Ströme benötigen. Er liefert auf seinen beiden Kanälen bis zu 2 A/ 1,7A kontinuierlichen Ausgangsstrom.
Alle drei Bausteinfamilien sind durch eine Architektur mit Spitzenstrombetrieb und Festfrequenzsteuerung gekennzeichnet, die einen Betrieb mit kleinem Tastverhältnis, eine gute Schleifenstabilität sowie schnelles Ansprechen auf Spitzenbelastungen ermöglicht. Dies reduziert die erforderliche Ausgangskapazität und macht im Vergleich zu herkömmlichen Architekturen mit Steuerung im Spannungsmodus geringere Abmessungen der Gesamtlösung möglich. Die beiden Kanäle im ISL8033/A, ISL8036/A und ISL8022 schalten um 180 Grad phasenverschoben und senken auf diese Weise den eingangsseitigen Ripple-Strom sowie die Anforderungen an die Filter. Darüber hinaus reduziert eine interne Schleifenkompensation die Zahl der benötigten externen Komponenten sowie die Kosten noch weiter.
Der ISL8033 und der ISL8036 bieten eine feste Schaltfrequenz von 1 MHz, während der ISL8033A sowie der ISL8036A bei 2,5 MHz schalten und so die Gesamtgröße der DC/DC-Wandler beträchtlich verkleinern. Der ISL8033 und der ISL8036 können außerdem mit einem externen Takt von bis zu 6 MHz synchronisiert was die Größe des Systems weiter senkt. Zudem vermeiden sie Schwebungsfrequenzen in Mehrschalter-Designs. Voneinander unabhängige Enable- und PGOOD-Pins für beide Kanäle sorgen für eine vollständige Anlaufsteuerung sowie eine inhärente Ausgangsüberwachung. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, diskrete Ablaufsteuerungen (Sequenzer) und Spannungsüberwacher einzusetzen.
Überstrom pro Kanal programmieren
Die beiden Kanäle des ISL8036/A lassen sich parallel schalten, um so einen einzigen 6-A-Ausgang im Stromteilmodus (Current Sharing Mode) für Anwendungen mit höherer Leistung zu bilden. Der ISL8033/A bietet dem Anwender die Flexibilität, die Überstrom-Auslöseschwelle für jeden Kanal zu programmieren. Auf diese Weise kann das IC für unterschiedliche Lastprofile entweder in einer 3A/2A- oder in einer 2A/2A-Konfiguration eingestellt werden. Die internen Leistungs-MOSFETs sind auf die Unterstützung von Ausgangsspannungen von lediglich 0,8 V optimiert und gewährleisten einen hohen Wirkungsgrad.
Der ISL8022 bietet wahlweise einen erzwungenen PWM-Betrieb oder einen automatischen PWM/PFM-Betrieb zur Optimierung der Batterielebensdauer in tragbaren und Handheld-Applikationen.
Der ISL8022 arbeitet mit einer festen Schaltfrequenz von 2,25 MHz, so dass Entwickler kleine, preisgünstige Spulen und Kondensatoren einsetzen können. Ähnlich dem ISL8033/36, kann auch der ISL8022 mit einem externen Takt bis zu 8 MHz synchronisiert werden.
Der ISL8022 ist ab sofort in einem Platz sparenden -DFN-Gehäuse (4 mm x 3 mm) mit 12 Anschlüssen lieferbar. Die Preise beginnen bei je 3,05 Dollar in Stückzahlen von 1.000. Der ISL8033/A und der ISL8036/A sind in 4 mm x 4 mm QFN-Gehäusen mit 24 Anschlüssen erhältlich, wobei die Anfangspreise in 1.000er-Stückzahlen bei 3,71 Dollar liegen. (ha)
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