Linear Technology

Mehrphasen-Abwärts-DC/DC-Controller

28. Mai 2010, 08:52 Uhr   |  Heinz Arnold

Der neue Einkanal-Zwei-Phasen-Synchron-DC/DC-Abwärtsreglercontroller LTC3856 von Linear Technology erreicht einen hohen Wirkungsgrad bis 95 Prozent, arbeitet im PolyPhase-Betrieb, und verfügt über einen differenziellen Ausgangsspannungsabgriff sowie einer integriertern PLL zur Synchronisation mit einem externen Taktsignal.

Bis zu 12 Phasen können gegeneinander versetzt getaktet werden, um die Anforderungen an die Eingangs- und Ausgangsfilter in Hochstromanwendungen (bis 300 A) zu verringern. Der Differenzverstärker greift die Ausgangsspannung sowohl an den positiven als auch den negativen Anschlüssen ab und ermöglicht dadurch eine präzise Regelung auch in solchen Fällen, in denen Leiterbahnen, Durchkontaktierungen oder Steckverbinder einen Spannungsabfall verursachen. Typische Anwendungen sind Hochstromversorgungen für ASICs und FPGAs, Stromverteilungsbusse, Hochleistungs-Audio-Verstärker und Netzwerkserver.
Der LTC3856 ist mit allen n-Kanal-MOSFETs kompatibel und akzeptiert Eingangsspannungen von 4,5 V bis 38 V. Er kann Ausgangsspannungen zwischen 0,6 V und 5 V mit einer Genauigkeit von ±0,75 Prozent liefern. Der Chip kann den Ausgangsstrom auf zwei Arten messen: Messung des Spannungsabfalls über der Ausgangsinduktivität (DCR) oder Verwendung eines Strommesswiderstands. Eine programmierbare DCR-Temperaturkompensation gewährleistet eine präzise und stabile Überstrombegrenzung über einen weiten Temperaturbereich. Die leistungsfähigen integrierten Gate-Treiber minimieren die MOSFET-Schaltverluste und erlauben den Einsatz mehrerer parallelgeschalteter MOSFETs. Die Schaltfrequenz kann auf einen festen Wert zwischen 250 kHz und 770 kHz programmiert oder über die interne PLL mit einem externen Taktsignal synchronisiert werden. Durch die kurze Mindest-On-Zeit von nur 90 ns eignet sich der LTC3856 für Anwendungen mit hohem Abwärtsverhältnis.
Der LTC3856 verbessert den Wirkungsgrad bei geringer Last mit Hilfe eines einstellbaren Stage-Shedding-Verfahrens, das die Gate-Ladungs- und Schaltverluste einer seiner Ausgangsstufen eliminiert. Darüber hinaus kann der LTC3856 für einen einstellbaren Burst Mode-Betrieb konfiguriert werden, der den Wirkungsgrad bei geringer Last weiter verbessert. Das mit einer abrupten Änderung des Laststroms einhergehende Überschwingen wird durch adaptive Spannungspositionierung (AVP, Adaptive Voltage Positioning) minimiert.
Der LTC3856 ist in einem thermisch optimierten, 38-poligen SSOP-Gehäuse oder einem 32-poligen, 5mm x 5mm großen QFN-Gehäuse erhältlich und für den Sperrschichtbetriebstemperaturbereich von –40 °C bis +125 °C ausgelegt.

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