В преобразователях напряжения промежуточных шин питания безындуктивный DC/DC контроллер отдает в нагрузку 500 Вт

Analog Devices, недавно завершившая сделку по приобретению компании Linear Technology, анонсировала выпуск микросхемы LTC7820 – контроллера мощного DC/DC преобразователя на переключаемых конденсаторах, использование которого в неизолированных приложениях промежуточной шины позволит исключить из схемы силовой дроссель, до 50% сократить размеры решения и увеличить плотность мощности до 4000 Вт/дюйм³. LTC7820 управляет внешними MOSFET в конфигурациях делителя, удвоителя или инвертора напряжения с КПД, достигающим 99%. Его архитектура, поддерживающая работу без обратной связи на фиксированной частоте переключения, идеальна для неизолированных преобразователей напряжения промежуточных шин питания в распределительных, сетевых, телекоммуникационных, вычислительных и промышленных системах.

LTC7820 работает при входных напряжениях от 6 В до 72 В (максимальное значение 80 В) и, в зависимости от топологии и выбора внешних компонентов, может управлять выходными токами до нескольких десятков ампер. В одной из нескольких возможных конфигураций прибор может работать как понижающий преобразователь 2:1 входного напряжения до 72 В. При необходимости четырехкратного понижения напряжения две микросхемы LTC7820 можно включить каскадно. Для еще более высоких коэффициентов понижения, скажем, для 6:1, рекомендуется топология Диксона, позволяющая с помощью единственной микросхемы LTC7820 преобразовать входное напряжение 54 В в выходное напряжение 9 В. Кроме того, LTC7820 может быть сконфигурирована как повышающий преобразователь 1:2 или инвертор (1:1) входного напряжения до 36 В. Внешние MOSFET коммутируются на фиксированной частоте, программируемой от 100 кГц до 1 МГц. Интегрированные в LTC7820 мощные MOSFET драйверов затворов с сопротивлениями открытых каналов 1.1 Ом обеспечивают высокий КПД и в приложениях повышенной мощности могут управлять группами параллельно включенных MOSFET.

5-амперный делитель напряжения с очень высоким КПД.

LTC7820 контролирует напряжение системы, ток нагрузки и температуру, и использует внешний токоизмерительный резистор для защиты от перегрузки. При возникновении неисправности устройство останавливает работу преобразователя и выставляет сигнал низкого уровня на выводе /FAULT. Для установления времени перезапуска или выполнения повторной попытки может использоваться интегрированный таймер. Для снижения рассеиваемой мощности и улучшения КПД предусмотрен вывод EXTV_CC, позволяющий питать LTC7820 от более низкого выходного напряжения преобразователя или от отдельного источника с напряжением до 40 В. Дополнительные функции микросхемы включают мягкий запуск для снижения уровня электромагнитных излучений, блокировку при пониженном напряжении и внутреннюю схему балансировки зарядов.

Зависимость КПД и потерь мощности от тока нагрузки.

LTC7820 выпускается в корпусе QFN-28 размером 4 мм × 5 мм. Доступны версии для работы в расширенном и промышленном диапазонах температур от –40 до 125 °C. В партиях из 1000 приборов цена одной микросхемы начинается от $4.70.

Демонстрационная плата DC2543A понижающего преобразователя 2:1 на основе микросхемы LTC7820. 36 В ≤ VIN ≤ 60 В, VOUT = 0.5VIN при выходном токе до 20 A.	Тепловой портрет платы DC2543A. VIN = 48 В, VOUT = 24 В, IOUT = 20 А, TA = 23 °C. Охлаждение естественное.

Сводка основных характеристик LTC7820

• Широкий диапазон входных напряжений: 6 В … 72 В, максимально допустимое значение 80 В;
• Плотность мощности до 4000 Вт/дюйм³;
• КПД до 99%;
• Понижающий преобразователь: отношение напряжений 2:1 при входном напряжении до 72 В;
• При использовании топологии преобразователя Диксона отношение входного напряжения к выходному равно 6:1;
• Повышающий преобразователь: отношение напряжений 1:2 при входном напряжении до 36 В;
• Инвертор: отношение напряжений 1:1 при входном напряжении до 36 В;
• Управление мощностью до 500 Вт;
• Рабочая частота от 100 кГц до 1 МГц;
• Мягкая коммутация для снижения уровня электромагнитных излучений;
• Четыре драйвера затворов мощных N-канальных MOSFET;
• Датчик входного тока и защита от перегрузки;
• Защита от короткого замыкания с программируемым временем выполнения повторной попытки;
• Выходной сигнал «Питание в норме»;
• 28-выводной корпус QFN с размерами 4 мм × 5 мм.