LTC1622: Convertidor PWM Buck con baja tensión de entrada y modo de corriente

El impulso de las fuentes de alimentación de sistemas de 2,5 V
continúa sin cesar, ya que los fabricantes introducen más
los fabricantes están introduciendo más piezas que funcionan a esta baja
a esta baja tensión. Las recompensas son
grandioso, especialmente para los equipos que funcionan con baterías, ya que el
equipos alimentados por batería, ya que el menor voltaje
reduce el consumo de energía y
y así se prolonga el tiempo entre
sustituciones o recargas de la batería.
Con una fuente de alimentación del sistema de 2,5 V, el funcionamiento
con una sola batería de iones de litio
la batería se vuelve muy atractiva, ya que
su tensión de fin de carga es de 2,7V y
tiene la mayor energía por volumen
en comparación con el NiCd y el NiMH.

El controlador reductor DC/DC de 8 pines LTC1622 está diseñado para ayudar a los diseñadores de sistemas
los diseñadores de sistemas para aprovechar toda la potencia de
energía disponible de las baterías de iones de litio en una serie de
pilas de diversas maneras. Su amplia
rango de tensión de entrada de funcionamiento (2,0V a un
hasta un máximo absoluto de 10V) y
el ciclo de trabajo del 100% permite una baja tasa de caída para un máximo
para la máxima extracción de energía de la
la batería. La baja corriente de reposo de la pieza
400µA, con una corriente de corte de 15µA
de 15µA, prolonga la vida de la batería. Su
modo de funcionamiento en ráfaga, seleccionable por el usuario
seleccionable por el usuario, mejora la eficiencia a bajo
actual.

Para aplicaciones portátiles en las que el espacio de la placa es
espacio en el tablero es muy importante, el
El LTC1622 funciona a una frecuencia constante de
de 550kHz y puede ser
sincronizados a frecuencias de hasta
750kHz. El funcionamiento de alta frecuencia
permite el uso de pequeñas inductancias,
lo que hace que esta pieza sea ideal para las comunicaciones
El LTC1622 se suministra en un
en un diminuto envase MSOP de 8 hojas, proporcionando un completo
solución energética completa, ocupando un pequeño
ocupando un espacio reducido.

El LTC1622 utiliza un ancho de pulso,
arquitectura del modo actual, que
proporciona una excelente regulación de la carga y la línea
y la regulación de la línea. La corriente de pico del inductor
se ajusta mediante una resistencia de detección externa
resistencia. Esto permite optimizar el diseño
optimizados para cada aplicación. Una clavija de arranque suave
permite que el LTC1622 se encienda
lentamente.

El LTC1622 es un generador de corriente de frecuencia constante, modulada por el ancho de pulso,
modulación de la anchura de los impulsos y
controlador de conmutación de modo de corriente. En funcionamiento normal
en funcionamiento normal, el MOSFET de potencia de canal P externo
el MOSFET de potencia de canal P externo se enciende durante
ciclo cuando el oscilador establece un bloqueo y se apaga cuando el
y se apaga cuando el comparador de corriente
el comparador de corriente reinicia el latch. El pico
inductancia a la que el comparador de corriente
el comparador de corriente reinicia el latch se controla
por la tensión en el circuito I_TH pin,
que es la salida del amplificador de error
amplificador de error, g_m. Un divisor resistivo externo
conectado entre V_OUT y
el suelo permite g_m para recibir una salida
tensión de retroalimentación, V_FB. Al aumentar la corriente de carga, se produce una ligera disminución de V
disminución de la V_FB en comparación con la referencia de 0,8V
que, a su vez, provoca la
I_TH que se incremente la tensión hasta que la corriente media del inductor
la corriente media del inductor corresponde a la nueva
corriente de carga. (Para una descripción más detallada
descripción, consulta el
Hoja de datos del LTC1622)

El valor de R_SENTIDO se elige
en función de la corriente de salida requerida.
El comparador de corriente LTC1622 tiene
un umbral máximo de 100mV/R_SENTIDO. El umbral del comparador de corriente
define el pico de la corriente del inductor
corriente, lo que da lugar a una media máxima
corriente media de salida máxima igual a la
valor de pico menos la mitad del valor de pico a pico
corriente de ondulación del inductor. Para
aplicaciones en las que el ciclo de trabajo es alto (> 80%), el valor de la resistencia de detección
la resistencia de detección se ajusta a unos 50 mV/I_OUTMAX para tener en cuenta el efecto de la
compensación de la pendiente. En condiciones de cortocircuito
en condiciones de cortocircuito, la frecuencia del
en condiciones de cortocircuito, la frecuencia del oscilador se reducirá a aproximadamente
120kHz. Esta baja frecuencia permite
la corriente del inductor para que se descargue con seguridad,
evitando así el desbordamiento de la corriente
la huida de la corriente.

El LTC1622 incluye protección
protección contra condiciones de sobretensión de salida
o condiciones transitorias. Un comparador de sobretensión
controla la tensión de salida
y obliga a apagar el MOSFET externo
cuando la tensión de retroalimentación ha aumentado
a un 8% por encima de la tensión de referencia
(0.8V).

Funcionamiento en modo ráfaga del LTC1622
se habilita a bajas corrientes de carga simplemente conectando el
conectando la clavija SYNC/MODE
a V_EN o deja que flote. En este modo,
la corriente de pico mínima del inductor
inductor se ajusta a 0,36V/R_SENTIDO el mismo
aunque la tensión en la I_TH pin indicaría
indicaría un valor más bajo. Si la corriente media del inductor
si la corriente media del inductor es mayor que la
si la corriente media del inductor es superior a las necesidades de la carga, la tensión en el
I_TH cae cuando V_OUT aumenta ligeramente.
Cuando el I_TH la tensión cae por debajo de 0,12V,
se genera una señal de espera, que apaga
el MOSFET externo. La corriente de carga
la corriente de carga es ahora soportada por el
condensador de salida. El LTC1622
reanuda el funcionamiento normal cuando el
I_TH la tensión supera los 0,22V. Para aplicaciones sensibles a la frecuencia
aplicaciones sensibles a la frecuencia, Modo Ráfaga
El modo se inhibe conectando el pin SYNC/MODE a tierra
tierra. En este caso, el funcionamiento a frecuencia constante
se mantendrá constante
con una corriente de carga más baja y una ondulación de salida menor
menor rizado de salida. Si la corriente de carga
es lo suficientemente bajo, se producirá un salto de ciclo para
se producirá para mantener la regulación.

El LTC1622 puede ser accionado externamente
mediante una señal de reloj de hasta 750 kHz.
La sincronización se inhibe cuando la tensión de retroalimentación
la tensión de retroalimentación es inferior a 0,3V. Este
esto se hace para evitar la acumulación de corriente de inducción
esto se hace para evitar la acumulación de corriente de inducción en condiciones de cortocircuito.
El funcionamiento en modo ráfaga se inhibe cuando el
inhibido cuando el LTC1622 es accionado por un
por un reloj externo.

Un circuito de bloqueo por subtensión es
incorporado en el LTC1622. Cuando
la tensión de entrada cae por debajo de 2,0V,
la mayoría de los circuitos del LTC1622 serán
desactivado, lo que reduce la corriente de reposo de 400µA a
corriente de reposo de 400µA a unos pocos microamperios
y forzar la
MOSFET.

El LTC1622 es capaz de encender
el MOSFET de canal P externo en
continuamente (ciclo de trabajo del 100%) cuando la tensión de entrada
la tensión de entrada cae cerca de la tensión de salida
tensión de salida. En caso de caída, la tensión de salida
la tensión de salida viene determinada por la tensión de entrada
menos la caída de tensión en el MOSFET
el MOSFET, la resistencia de detección y la resistencia del inductor
la resistencia del inductor.

El pin RUN/SS es un pin de doble función
función que proporciona la función de arranque suave
y un medio para apagar el
LTC1622. Una fuente de corriente interna
carga un condensador externo. Cuando
la tensión en la patilla Run/SS alcanza
0.65V, el LTC1622 empieza a funcionar.
A medida que la tensión en el pin RUN/SS
la clavija sigue aumentando linealmente desde
0.linealmente de 65V a 1,8V, el límite de corriente interno
también aumenta proporcionalmente.
El límite de corriente comienza en 0A (en
V_RUN/SS = 0,65V) y termina en 0,10V/R_SENTIDO (V_RUN/SS > 1,8V); por tanto
esta clavija se puede utilizar para el
alimentación eléctrica.

Un circuito de aplicación típico que utiliza el
El LTC1622 se muestra en la Figura 1
el circuito suministra una carga de 1,5A a 2,5V
con una alimentación de entrada de entre 2,7 V
a 8,5V. La resistencia de detección de 0,03Ω
se selecciona para garantizar que el circuito sea
capaz de suministrar 1,5A con una tensión de entrada baja
tensión de entrada. Además, un MOSFET subumbral
se utiliza un MOSFET de umbral, ya que el circuito funciona a
funciona con tensiones de entrada tan bajas como 2,7 V
hasta 2,7V. El circuito funciona a
el circuito funciona a la frecuencia definida internamente de 550kHz.
Se elige una inductancia de 4,7µH para que
la corriente del inductor permanece continua
durante los periodos de ráfaga de corriente de carga baja
corriente de carga. Para una baja ondulación de la tensión de salida
para una baja ondulación de la tensión de salida, un condensador de baja ESR (100mΩ)
se utiliza.

Las curvas de eficiencia del circuito de la figura 1
de la máquina se muestran en las Figuras 2 y 3.
La figura 2 muestra la eficiencia con
Modo ráfaga activado, mientras que la figura
el 3 tiene el Modo Ráfaga desactivado. Ten en cuenta que,
a bajas corrientes de carga, la eficiencia es mayor con el Modo Ráfaga
ten en cuenta que a bajas corrientes de carga, la eficiencia es mayor con el funcionamiento en modo ráfaga.
Sin embargo, el funcionamiento a frecuencia constante
sigue siendo posible con corrientes de carga más bajas
corrientes de carga más bajas con el funcionamiento en modo ráfaga
derrotado. Las torceduras en las curvas de eficiencia
las curvas de eficiencia indican la transición fuera de
Funcionamiento en modo ráfaga.

Los componentes de la Figura 1 han sido
cuidadosamente seleccionados para proporcionar la
cantidad de potencia de salida utilizando un espacio mínimo en la placa
espacio en el tablero. La eficiencia también es un
también una consideración primordial en la selección de los componentes, ya que
componentes, como se muestra en
Figuras 2 y 3. Las figuras 4 y 5 muestran
la respuesta transitoria de V_OUT con un
paso de carga de 50mA a 1,2A. Figura
4 tiene activado el modo ráfaga, mientras que la figura
el 5 lo tiene desactivado. Ten en cuenta que el
ondulación de la tensión de salida (en el medio
parte central de las imágenes) es mayor para el Modo Ráfaga
para el funcionamiento en modo ráfaga que con el modo ráfaga desactivado a 50 m
Modo ráfaga desactivado con una carga de 50mA

Las aplicaciones que requieren una mejor respuesta transitoria pueden utilizar el
respuesta transitoria puede utilizar el circuito mostrado en
circuito mostrado en la Figura 6, cuyos componentes son
los componentes se seleccionan específicamente para este
requisito. Las figuras 7 y 8 muestran
la respuesta con y sin la Ráfaga
Modo, respectivamente. Nota
que la respuesta transitoria ha sido
mejoró considerablemente. Sin embargo, esto es
a costa de una eficiencia ligeramente reducida en
una eficiencia reducida a bajas corrientes de carga,
como se muestra en las curvas de eficiencia
curvas de eficiencia en las Figuras 9 y 10.

Aunque el LTC1622 está empaquetado en un minúsculo paquete de 8 pines
mSOP de 8 pines, tiene muchas características que normalmente no se encuentran en
características que normalmente no se encuentran en otros DC/DC
en otros convertidores CC/CC. Su capacidad para
para funcionar con tensiones de entrada tan bajas como 2,0V hace que
tan bajo como 2,0V lo hace atractivo para aplicaciones con alimentación de un solo extremo
aplicaciones alimentadas por baterías de iones de litio.
Funciones como el modo ráfaga y el
el ciclo de trabajo del 100% garantiza que la energía de la batería se utilice de forma eficiente
la energía se utiliza de forma eficiente y la carga es
y la carga se dirige hacia el
la última gota. Para los productos de telecomunicaciones
productos de telecomunicaciones, donde el ruido generado por un regulador de conmutación
regulador puede causar problemas,
el LTC1622 sincronizable puede funcionar a una
frecuencia constante, lo que hace que el ruido no sea un problema para
el ruido no es un problema para el sistema
diseñadores de sistemas.