Linear Technology Corporation präsentiert den LTC3643, einen bidirektionalen Hochspannungs-Aufwärtswandler-Elko-Lader, der bei einem Ausfall der Systembetriebsspannung automatisch in einen Abwärtsreglermodus umschaltet und das System mit Notstrom aus dem Elko versorgt. Die proprietäre Topologie mit integrierter PowerPath™-Funktionalität kommt mit einer einzigen Induktivität aus und leistet das gleiche wie eine Kombination aus einem Abwärts- und einem Aufwärts-Schaltregler; das spart Platz, verringert die Kosten und vereinfacht das Design. Der LTC3643 schaltet automatisch zwischen zwei Betriebsarten um: Boost (aufwärts) zum Laden des Elkos und Buck (abwärts) im Notstrombetrieb (Backup). Der LTC3643 benötigt im Boost-Modus eine Eingangsspannung zwischen 3 V und 17 V und lädt über einen internen 2A-Schalter eine Kondensatorbank auf eine Spannung von bis zu 40 V. Wenn die Eingangsspannung unter den programmierten Power-fail-Schwellenwert (PFI) absinkt, schaltet der LTC3643 automatisch auf den Backup-Modus um und arbeitet dann als Synchron-Abwärtsregler, der das System mit Notstrom aus dem Kondensator versorgt. Der maximale Ausgangsstrom im Backup-Modus ist im Bereich von 2 A bis 4 A programmierbar. Dadurch eignet sich der LTC3643 ideal für Backup-Kondensatorsysteme, die für kurze Zeit eine relativ hohe Energie liefern müssen. Typische Anwendungen sind Notstromversorgungen, SSDs und Akku-Lader. Der Eingangsstrom des LTC3643 während des Kondensatorladens kann unter Verwendung eines externen, niederohmigen Strommesswiderstands auf einen exakt definierten Wert begrenzt werden. Der LTC3643 priorisiert dann das Endprodukt gegenüber dem Backup-Kondensator. Die Eingangsstrombegrenzung setzt ein, wenn der Spannungsabfall über dem Strommesswiderstand die Schwelle von 50 mV erreicht, und sorgt dafür, dass für das Endprodukt noch genügend Strom „übrig bleibt“. Der Abwärtsregler arbeitet mit einer hohen Schaltfrequenz von 1 MHz und ermöglicht dadurch die Verwendung sehr kleiner externer Bauteile. Durch den geringen Ruhestrom im Burst Mode® wird die Energie aus dem Backup-Kondensator bestmöglich genutzt. Der LTC3643 liefert eine Gate-Steuerspannung für einen externen PMOS-Schalttransistor am Eingang, der als „ideale Diode“ fungiert. Dies minimiert die Leistungsverluste im Normalbetrieb und gewährleistet im Backup-Betrieb eine vollständige Trennung der regulären Betriebsspannungsquelle von der Systemlast. Weitere Besonderheiten sind: ein integrierter n-Kanal-Leistungs-MOSFET als Trennschalter zwischen Ausgang und Backup-Kondensator, ±1% Referenzspannungsgenauigkeit für die Regelung der Systemspannung und Ausgänge zum Signalisieren des Kondensator-Ladezustands und des Zustands „reguläre Betriebsspannung ausgefallen“.

Der LTC3643 besitzt ein kompaktes, thermisch optimiertes, 24-poliges, 3mm x 5mm großes QFN-Gehäuse und ist in „E“- und „I“-Versionen verfügbar, die beide für den Betriebstemperaturbereich von -40 C bis +125 C spezifiziert sind. Alle Versionen sind ab Lager lieferbar.

Die wichtigsten Leistungsmerkmale: LTC3643

Bidirektionaler Synchron-Aufwärtsregler zum Kondensatorladen Abwärtsregler zur Versorgung des Systems im Backup-Modus

Weiter Eingangsspannungsbereich: 3 V bis 17 V

Maximale Kondensatorspannung 40 V, dadurch können große Energiemengen

gespeichert werden

Maximaler Kondensator-Ladestrom: 2 A

Integrierte n-Kanal-Leistungs-MOSFETs (150 mOhm „oben“ bzw. 75 mOhm „unten“)

Integrierter n-Kanal-Leistungs-MOSFET (50 mOhm) als Trennschalter zwischen Ausgang

und Kondensator

Eingangsstrombegrenzung während des Ladens

Hohe Schaltfrequenz: 1 MHz

±1 % Referenzspannungsgenauigkeit für Regelung der Systemspannung

Ausgänge zur Anzeige des Ladezustands und des Zustands „reguläre Betriebsspannung ausgefallen“

Flaches, 24-poliges, 3 mm × 5 mm großes QFN-Gehäuse

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    Neues von Arrow: LTC3643 - Bidirektionaler 2A-Abwärts/Aufwärts-Kondensator-Lader

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