Vierkanaliger μModule®-Regler LTM4670 mit niedriger Eingangsspannung

Der LTM4670 von ADI ist ein vierkanaliger μModule®-(Mikromodul)-DC/DC-Abwärtsregler mit 10 A pro Ausgang. Die Ausgänge können in einem Array für bis zu 4,8 A parallel zusammengeschaltet werden. Das Gehäuse beherbergt den Schaltregler, die Leistungs-MOSFETs, die Induktivität sowie alle Hilfskomponenten. Mit einem Betriebseingangsspannungsbereich von 2,25 V bis 5,5 V bietet jeder Ausgang eine Spannung von 0,5 V bis VIN, die durch einen einzigen externen Widerstand eingestellt wird. Sein hocheffizientes Design liefert einen Dauerausgangsstrom von 10 A pro Kanal. Es sind nur wenige Ein- und Ausgangskondensatoren notwendig.

Der LTM4670 nutzt eine Silent Switcher®2-Architektur mit integrierten Hot-Loop-Bypass-Kondensatoren, um niedrige elektromagnetische Störungen und einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Die Standardfrequenz ist intern auf 2 MHz eingestellt und kann extern mit einem Takt von 1 MHz bis 2,6 MHz synchronisiert werden.

Zu den Fehlerschutzfunktionen gehören Überspannungs-, Überstrom- und Übertemperaturschutz. Das LTM4670 ist bleifrei und RoHS-konform.

Die Demo-Schaltung DC2891A führt den LTM4670EY vor, einen vierkanaligen μModule-Abwärtsregler mit hohem Wirkungsgrad und einer Leistung von 10 A. Der Eingangsspannungsbereich beträgt 2,25 V bis 5,5 V. Der Ausgangsspannungsbereich liegt zwischen 0,5 V und V_IN. Für bestimmte V_IN-, V_OUT-, Frequenz- und Temperaturbedingungen ist eine Leistungsminderung erforderlich. Die Schaltung DC2891A verfügt über ein SSTT-Pin, das dem Benutzer die Programmierung der Ausgangsnachführung, der Sanftanlaufdauer und der Chip-Temperaturüberwachung erlaubt.

Das MODE/SYNC-Pin synchronisiert entweder die Schaltfrequenz mit einem externen Takt, ist ein Taktausgang oder stellt den PWM-Modus ein. Die PWM-Betriebsmodi sind der erzwungene Dauerbetrieb für geringes Rauschen oder der Pulssprungmodus (PS) für einen hohen Wirkungsgrad bei geringer Last. Der LTM4670 befindet sich während der Regelung und Synchronisation standardmäßig im erzwungenen Dauermodus. Im Pulssprungmodus befindet sich der LTM4670, wenn die Pins FREQ und MODE/SYNC mit V_IN verbunden sind.

Die Schaltung DC2891A verfügt über optionale Jumper-Widerstände zur Parallelschaltung mehrerer LTM4670-Kanäle. Bei parallelen Kanälen kann ein Kanal als Master und die anderen als Slaves eingestellt werden. Die Phasenverschiebung eines Slave-Kanals relativ zum Master-Kanal kann mit einem Widerstandsteiler am FREQ-Pin programmiert werden.

Die Schaltung DC2891A betreibt alle vier Kanäle des LTM4670 separat, wobei sie alle als Master eingestellt sind. Ein Mehrphasenoszillator LTC6902 wird verwendet, um eine 90-Grad-Phasenverschiebung zwischen benachbarten Phasen einzustellen und den Sägezahnstromstrom sowohl in den Ein- als auch in den Ausgangskondensatoren zu reduzieren.

Merkmale/Funktionen

• Array mit vier Ausgängen, das auch als Einzel-, Doppel- oder Dreifachausgang konfiguriert werden kann
• Unterstützung von Ausgangsströmen von bis zu 40 A oder Ausgangsstrom von 10 A pro Kanal
• BGA-Gehäuse mit 7,5 mm x 15 mm minimiert Platbedarf der Lösung