Microchip выпускает аналого-цифровые контроллеры для синхронных DC/DC преобразователей

Первые в отрасли аналого-цифровые ШИМ контроллеры синхронных DC/DC преобразователей напряжения с интерфейсом PMBus

Компания Microchip сообщила о выпуске аналого-цифровых контроллеров (Digitally Enhanced Power Analog, DEPA) MCP19118 и MCP19119, предназначенных для построения синхронных DC/DC преобразователей напряжения. Микросхемы в одном корпусе интегрируют высокоэффективный аналоговый ШИМ-контроллер DC/DC преобразователя и 8-разрядный микроконтроллер. Это первое в отрасли однокристальное решение, совмещающее высокоэффективный аналоговый ШИМ контроллер с рабочим диапазоном напряжения до 40 В, подсистему цифрового управления на микроконтроллере и интерфейс PMBus. Высокий уровень интеграции и функциональные возможности микросхем позволяют разрабатывать различные приложения преобразования напряжения, например, зарядные устройства для аккумуляторов, схемы управления светодиодами, узлы передачи питания по USB, системы с распределенным питанием и схемы питания автомобильных систем.

Наряду с быстрорастущей популярностью источников питания с цифровым управлением, обусловленной возможностью их настройки для различных топологий и условий эксплуатации, у разработчиков все чаще возникает необходимость реализации двухсторонней связи (как правило, для контроля основных параметров и оповещения о сбоях) с помощью стандартных интерфейсов передачи данных, например PMBus. Кроме того, в последнем обновлении спецификации USB Battery Charging Specification (USB Power Delivery и разъем USB Type-C) говорится об использовании различных выходных напряжений, что позволяет ускорить заряд аккумуляторов, но, в тоже время, подразумевает ужесточение требований к схемотехнике.

Благодаря интегрированному микроконтроллеру, на микросхемах MCP19118/MCP19119 можно разрабатывать программируемые источники питания. Ключевые системные параметры, такие как частота ШИМ (100 кГц - 1.6 МГц), уровень ограничения тока и рабочее напряжение, могут быть скорректированы «на лету» с помощью команд записи данных в регистры микросхем. Таким образом, один проект источника питания может использоваться для различных приложений, потребуется только обновить прошивку для изменения конфигурации источника питания. Такой подход обеспечивает высокую гибкость проектов и позволяет снизить затраты на проектирование и производство. Кроме того, ресурсов интегрированного микроконтроллера достаточно для выполнения вспомогательных задач приложения и служебных функций, например, контроля последовательности запуска, интеллектуального контроля ошибок и провалов напряжения питания, корректировки выходной мощности в зависимости от параметров нагрузки (заряд аккумуляторов или питание от порта USB), контроля передачи сигналов пользователю или системе. С встроенными линейными регуляторами напряжения, ШИМ генераторами, АЦП, драйверами MOSFET ключей, аналоговыми усилителями ошибок и схемой компенсации в контуре управления микросхемы MCP19118/19119 позволяют проектировать компактные и высокоэффективные DC/DC преобразователи с низкими потерями мощности, что позволяет использовать малогабаритные радиаторы и продлить срок службы батарей в портативных приложениях.

Нажмите для увеличения

Ключевые параметры микросхем MCP19118 и MCP19119:

• аналого-цифровой ШИМ контроллер синхронного DC/DC преобразователя;
• широкий диапазон рабочего напряжения: 4.5 В – 40 В;
• интегрированный 8-разярдный микроконтроллер PIC:
  • Flash-память программ 4 Кбайт,
  • ОЗУ 256 Байт;
• интегрированные синхронные драйверы MOSFET ключей верхнего и нижнего плеча;
• интегрированный датчик тока;
• интегрированный 10-разрядный АЦП;
• аналоговое ШИМ управление в режиме пикового тока;
• гибкая настройка множества параметров по интерфейсу PMBus (I²C): аналоговая компенсация, частота ШИМ, пороги блокировки при пониженном и повышенном напряжении питания, последовательность подачи напряжения питания, «мертвое время» драйверов MOSFET, конфигурация линий ввода/вывода и пр.;
• минимальное количество внешних компонентов;
• поддержка пользовательских алгоритмов.

Микросхемы MCP19118/19119 могут быть запрограммированы с помощью программных утилит MCP19111 Design Analyzer и MCP19111 Graphical User Interface Plug-in для интегрированной среды разработки MPLAB X IDE. Работу с микросхемами также поддерживают программатор-отладчик PICkit 3 (PG164130) и анализатор последовательных интерфейсов PICkit Serial Analyzer (DV164122).

Образцы и промышленные партии микросхем MCP19118 и MCP19119 доступны для заказа в 24- и 28-выводных корпусах QFN, соответственно.