55V High Efficiency Buck-Boost Power Manager and Monolithischer

42V Quad Monolithic Synchronous Step-Down Regulator
with
30µA Quiescent
Current
Monolithischer,
synchroner
42-V-Vierfach-Abwärtsregler
55V
High
Efficiency
Buck-Boost
Power Manager and
Design Note 544
mit 30 µA Ruhestromaufnahme
Multi-Chemistry
Battery Charger
Zhongming
Ye544
Design Note
Design
Note 531
Zhongming
Ye
Introduction
Charlie Zhao
Industrial and automotive applications require robust,
easy-to-use,
compact DC/DC converters to produce
Einführung
Introduction
aIn variety
of
low
voltage power supplies.
LT8602
Industrie- und Automotive-Anwendungen
sindThe
robuste,
einToday,
battery
chargers
are
expected
to
easily
support
monolithic
quad synchronous
converter in
fach
anzuwendende
und kompaktestep-down
Gleichspannungswandler
agefragt,
battery
chemistries
and of
accept
a range
of
a variety
6mmum
×of6mm
package
is capable
providing
four
die Vielzahl
der dort
benötigten
niedrigen Versorvoltage
inputs,
including
wide-ranging
solar
® panels. It is
gungsspannungen
bereitzustellen.
Mit
dem
LT
8602
steht
ein
outputs from a wide input range of 3V to 42V. It is
increasingly
input
ranges
to
span
monolithischer,
synchroner
Vierfach-Abwärtswandler
versatile andcommon
easy to for
use
withvoltage
features
suchin
aseinem
low
above
and
below
the
output
battery
voltage,
requiring
nur
6
mm
×
6
mm
messenden
Gehäuse
zur
Verfügung.
Der
EMI and adjustable operating frequency up to 2.2MHz.
Baustein
kann ausand
einer
in einem
weiten (buck-boost
Bereich zwischen
both
step-down
step-up
capability
toIt consumes
only 30µA quiescent current
from the
3 V und 42
V LTC4020
liegenden Eingangsspannung
viermanager
verschiedene
pology).
The
buck-boost power
and
input
source
even
when
regulating
the
outputs.
Ausgangsspannungen
erzeugen. Er ist controller
vielseitig und
multi-chemistry
battery-charging
caneinfach
take
anzuwenden
undLow
erzeugt
geringe
elektromagnetische
Interwide-ranging
4.5V
to nur
55VQuad
inputs
and produce output
Small Size,
EMI,
Step-Down
ferenzen. Seine Schaltfrequenz kann auf Werte bis zu 2,2 MHz
voltages
Solutionup to 55V. Its buck-boost DC/DC controller
eingestellt werden. Auch bei geregelten Ausgängen beträgt die
supports
battery
and
system
above,
below,
The LT®8602
integrates
two voltages
high voltage
(HV)
and
Ruhestromaufnahme
nur 30 µA.
or
equal
to
the
input
voltage.
two low voltage
(LV) synchronous regulators
in a
Kompakte
Vierfach-Abwärtswandlerlösung
mit geringen
elektromagnetischen
Interferenzen
QFN (6mm × 6mm)
package. Replacing external
Der
LT®8602diodes
vereint with
zwei High-Voltage(HV) und zwei
Low-VolSchottky
internal synchronous
switches
tage-Synchronregler
(LV) in size
einemand
6 mm
6 mm großen
minimizes the solution
also×increases
ef+ Tatsache, dass die sonst erforderlichen exQFN-Gehäuse.
Die
ficiency, reducing
power dissipation.
C1, 0.1µF
100V, 0603
VIN
15V TO 55V
C2
56µF
63V
63HVH56M
R38
5.1Ω
0805
R1
100k
RCBRT1
0.002Ω
1W
2512
ternen Schottkydioden durch interne Synchronschalter ersetzt
+
C23
C16
4.7µF
100V
1210
C3
56µF
63V
63HVH56M
GND
PVIN
R2
510k
SENSVIN
SENSTOP
LTC4020
INTVCC
STAT2
STAT1
BST1
BST2
SHDN
VIN_REG
R4
51k
C40
0.22µF
0603
R5
OPT
R9
226k
0603
1%
R10
24.9k
0.1%
R11
24.9k
1%
C12
0.033µF
SENSGND
BG2
TG2
CSP
VFBMIN
VFBMAX
VFB
R19
20Ω
CSN
FBG
C4
100pF
0603
C5
0.22µF
0603
NTC
CSOUT
MODE
TIMER
RT
Bild 1. Draufsicht
des View of SGND
Figure
1. Top Center
Demo-Boards
DC1949A
the
Demo Board
DC1949A
R14
10k
R13
100k
VBAT
VC
ITH
SGND
D2
SBR0560S1
D3
RED
D4
GRN
C20
0.22µF
25V
0603
D6
B360A
WÜRTH 7443556560
M4
SiR664DP
RCBRB1
0.002 Ω
M5
1W
SiR422DP
2512
C11
4.7µF
6.3V
0603
R20
100Ω
R18
100Ω
M3
SiR422DP
C14
10µF
35V
1210
C27
10µF
35V
1210
C18
10µF
35V
1210
R15
36k
0603
11/15/544
10/14/531
C15
220µF
35V
35HVH220M
C17
220µF
35V
35HVH220M
VOUT
21V TO 28V
8A MAX
+
GND
RCBAT1
0.008Ω
1W
2512
BAT
25.2V FLOAT
6.3A MAX
R16
47k
0603
GND
C6
Bild 2.Figure
Abgestrahlte
elektromagnetische
Interferenzen
(CISPR25,
2.C547pFRadiated
EMI Performance
(CISPR25,
Class 5,Klasse
Peak 5,
6.8nF
0603
0603
Peak Detector),
=IN14, 1A
V, 1atA All
Ausgangsstrom
an allenFrequency
Ausgängen,= 2MHz
Detector),VIN
14V
Outputs, Switching
Schaltfrequenz = 2 MHz
PGND
dn531 F01
11/15/544
+
C28
10µF
35V
1210
M1
Si7145DP
BGATE
MODE
L1
5.6µH
M2
SiR664DP
TG1
VOUT
R27
3k
R26
3k
BG1
R8
226k
0603
0.1%
D1
SBR0560S1
C19
0.22µF
25V
0603
SENSBOT
VBAT
L, LT, LTC, LTM, Linear Technology and the Linear logo are registered
trademarks of Linear Technology Corporation. All other trademarks are the
property of their respective owners.
SW1
SW2
RNG/SS
ILIMIT
C39
0.22µF
0603
C21
10µF
6.3V
0805
The two HV channels (1 and 2) are capable of supporting 1.5A and 2.5A loads respectively, from an
input ofminimiert
3V to 42V.
The two LV
channels
(3 and 4)
werden,
die Abmessungen
der
undofverbessert
The
charger
isupeasily
optimized
for Lösung
aanvariety
battery
can
support
to
1.8A
each
from
input
of
2.6V
to
den Wirkungsgrad, was sich durch eine geringere Leistungsaufchemistries.
For
instance,
it
can
follow
a
constant5.5V.
Figure
1
shows
the
top
center
view
of
the
demo
nahme bezahlt macht.
current/constant-voltage
(CC/CV)
charge algorithm,
circuit
DC1949A.
schematic
fourA
Die
beiden
HV-Kanäle A(1 simplified
und 2) sind für
Lastströmewith
von 1,5
with
either
C/10
or
timed
termination
for lithium-based
outputs:
5V,Eingangsspannungen
3.3V, 1.8V and 1.2V
is shown
in Figure
3.
bzw.
2,5 A bei
zwischen
3 V und
42 V ausbattery
systems,
a constant-current
(CC)
characteristic
gelegt.
Die
beiden
LV-Kanäle
(3 und 4) dagegen
unterstützen
One LT8602
replaces
four individual
regulators,
reducwith
timedvon
termination,
anEingangsspannungen
optimized
4-step,
3-stage
Lastströme
jeweils 1,8
2,6 V bis
and
cost. All four
regulators
ing overall
solution
sizeAorbei
lead-acid
charge
profile.
5,5
V.
Bild
1
zeigt
die
Draufsicht
der
Demo-Schaltung
DC1949A.
in the LT8602 are synchronized to a single oscillaEin vereinfachtes Schaltbild mit vier Ausgangsspannungen von
tor programmed
2MHz,
allowing
theVoltage
channels to
6.3A
Charger forat25.2V
Battery
Float
5 V, 3,3 V, 1,8 V und 1,2 V ist in Bild 3 zu sehen. Ein einziger
operate
anti-phase.
The
LT8602
reduces
the buckinput
®
Figure
1
shows
a
15V
to
55V
input,
25.2V/6.3A
LT 8602 ersetzt vier Einzelregler, was die Gesamtabmessungen
ripple
current
by
operating
channels
1
and
3
out
of
®
high
boost
battery
featuring
der Lösung
ebensocharger,
reduziert wie
die Kosten.a Alle
vier efficiency
im LT 8602
phase
from
channels
2
and
4,
simplifying
EMI
filter
enthaltenen
Regler
sind
zu
einem
einzigen,
auf
eine
Frequenz
4-switch (M2–M5) synchronous buck-boost DC/DC
design.
demonstration
circuit
DC1949A includes
von
2 MHzThe
programmierten
Oszillator
synchronisiert,
was einen
L, LT, LTC, LTM, Linear Technology and the Linear logo are registered
gegenphasigen
BetriebisFigure
Kanäle
die Kanäle
a small and
EMI
filter.
2 shows
theIndem
radiated
EMI
trademarks
PowerPath
ader
trademark
of gestattet.
Linear Technology
Corporation.
All
other3trademarks
are the property
their respective
1performance
und
phasenversetzt
denof Kanälen
2 undowners.
4the
betrieben
werof thezuboard.
It passes
CISPR25
den,
LT8602
Welligkeit
des Eingangsstroms,
classverringert
5 peak der
limits
withdiegood
margin.
Figure 1. 15V to 55V Input, 25.2V/6.3A Buck-Boost Battery Charger
von 0,5reset.
V übersteigt.
Fällt
die Spannung
anschließend
wieder unDer
MCB
optionaler
externer crowbar
Crowbar-Baustein,
der
an den been
MCB
is ist
anein
external
optional
device
residing
These
three
pins
give
added
flexibility
to
MCB
is
an
external
optional
crowbar
device
residing
been
reset.
These
pins
give
added
flexibility
99,6
% absenkt.
Fälltthree
die
Eingangsspannung
weiter,
blei- to
was
das
Design
desSobald
EMI-Filters
einfacher
macht.
In von
ter
0,5
V,
wird
das
Schalten
jedoch
erst
dann
wieder
ermöglicht,
Ausgang
angeschlossen
wird.
die
Ausgangsspannung
ei.
If
the
output
voltage
exceeds
an
adjustable
onon
Vwiederum
tailor
the
behavior
of
the
LTM4641.
OUT
outputüberschreitet
voltage
adjustable
VOUT. If the
tailor
the
behavior
of the
LTM4641.
diedas
Ausgangsspannungen
jewurde.
nach
Laststrom
um 50
mV bis
der
Demonstrationsschaltung
DC1949Aexceeds
ist
bereitsanein
kleines
wenn
LatchThese
zurückgesetzt
Diese
drei Pins
bieten
zunen
einstellbaren
Grenzwert
(voreingestellt
ist eine ben
MCB
is
an
external
optional
crowbar
device
residing
been
reset.
three
pins
give
added
flexibility
to
threshold
—default
value
is
11%
above
nominal—
threshold
—default
value
is 11%
above
nominal—
550
mV unterhalb
derum
Eingangsspannung.
Durch
das Laden
des
EMI-Filter
enthalten.
Bild112Even
gibt
die
abgestrahlten
elektromagneWide
Input
Range
at
High
Switching
is
charged
during
dropout
conditions,
maintaining
sätzliche
Flexibilität,
das
Verhalten
des
LTM4641
individuell
Ansprechschwelle
von
%
über
der
Nennspannung),
legt
der
V
IN
.
If
the
output
voltage
exceeds
an
adjustable
on
V
tailor
the
behavior
of
the
LTM4641.
thethe
LTM4641
pulls
CROWBAR
output
logic
high
OUT
VIN+
CIN(MLCC)
Boost-Kondensators
der Dropout-Phasen wird ein hoLTM4641
pulls
its
CROWBAR
output
highhigh
tischen
Interferenzen
desits
Boards
wieder.
Die
Grenzwerte
gemäß
efficiency.
Frequencies
einzustellen.
LTM4641
seinen
CROWBAR-Ausgang
umgehend
(d.nominal—
h.logic
mit
einer
+CIN(BULK) während
10µFCIN(MLCC)
threshold
—default
value
is
11%
above
immediately
(500ns
response
time,
maximum)
and
C
her
Wirkungsgrad
gewahrt.
CISPR25,
Klasse
5
werden
mit
großem
Abstand
eingehalten.
IN(BULK)
×2 10µF
immediately
(500ns
response
time,
maximum)
and
Reaktionszeit
von
maximal
500
ns)
auf
logisch
High
und
schaltet
VINH
×2
A high
switching
frequency
canpower
be used
to minimize
VIN
VINH
the
LTM4641
pulls
itsvoltage:
CROWBAR
output
logic
high Flexible
VINL
latches
off
itsits
output
voltage:
the
stage
becomes
Sequence Control
CIN(MLCC)
Flexibles +Sequencing
Großer
Eingangsspannungsbereich
auch
bei
hohen
VINL
latches
off
output
the
power
stage
becomes
seine
Ausgangsspannung
dauerhaft
ab.
Die
Leistungsstufe
wird
DC/DC
solution
size,
but
increasing
frequency
usuRTUV 10µF
C
IN(BULK)
immediately
(500ns
response
time,
maximum)
and
high
impedance,
with
both
internal
toptop
andand
bottom
UVLO
< 0.5V
= OFF über pin
RTUV
LT8602verfügt
has afürtrack
and
soft-start
eachund
Schaltfrequenzen
×2
Der LT8602
jeden
HV-Kanal
einenfor
Trackhochohmig,
undwith
der obere
interne
MOSFET
wird
ebenso
wie
der The
high
impedance,
with
both
internal
bottom
UVLO
< 0.5V = OFF
UVLO VINH
ally
comes
aoff.
trade-off:
reduced
input
voltage
VINL
latches
off
its
output
voltage:
the
power
stage
becomes
UVLO
MOSFETs
latched
The
CROWBAR
output
turns
on
HV
channel.
For
each
LV
channel,
it
has
an
internal
einen
Softstart-Pin.
Für
die
beiden
LV-Kanäle
ist
intern
ein
Mit
hohen
Schaltfrequenzen
gelingt
es,
die
Abmessungen
der
untere
abgeschaltet.
Der
CROWBAR-Ausgang
schaltet
MCB
ein,
RHYST
LTM4641
MOSFETs
off. The CROWBAR
output
turns on
RBUV
RTUV
RHYST
range.
Thislatched
is a the
significant
concerntop
in
automotive
LTM4641
RBUV
high
impedance,
with
both
internal
and
bottom
UVLO
< 0.5V
= OFF
MCB,
discharging
output
capacitors
and
preventing
Softstart-Intervall
von
ca.
1
ms
festgelegt.
Außerdem
besitzt
kompletten
Gleichspannungswandler-Lösung
zu
minimieren.
HYST
wodurch
die
Ausgangskondensatoren
entladen
werden
und
ein
soft-start
of
~1ms.
Each
channel
also
has
a
power
MCB,
discharging
the outputgiving
capacitors
and preventing
HYST
HYST PULLS UP WHEN
UVLO
and
industrial
environments,
designers
pause
HYST PULLS
PULLS DOWN
UP WHEN
MOSFETs
latched
The
CROWBAR
output
turns
on good
jeder Kanal
einen Those
Power-Good-Melder.
Diese
Pins
vereinfachen
any
further
positive
excursion
thethe
output
voltage.
Allerdings
bringt
das
Anheben
der of
Schaltfrequenz
meist
den
weiteres
Ansteigen
deroff.
Ausgangsspannung
unterbunden
wird.
ON, HYST
indicator.
pins
simplify
output
tracking
RHYST DOWN
LTM4641
R
any
further
positive
excursion
of
output
voltage.
BUV
ON,
HYST
PULLS
whendischarging
considering
theoutput
advantages
of increasing
the das Tracking und Sequencing
WHEN
OFF
der
Ausgänge.
MCB,
and preventing
Nachteil
eines
Eingangsspannungsbereichs
WHEN
OFF
HYST
RTOV
Der
Baustein
MSPeingeschränkten
ist the
zwischen
diecapacitors
eingangsseitige
Spannungs- or
sequencing.
RTOVIOVRETRY
HYST PULLS
UP WHEN
> 0.5V
= OFF
MSP
is placed
between
thethe
input
power
source
(VIN
switching
frequency.
> 0.5V
= OFF
MSP
placed
(V) ) Fazit
mit
sich.
Dies
istden
einbetween
entscheidendes
fürsource
AutomotiIOVRETRY
any
further
positive
excursion
ofKriterium
thepower
output
voltage.
quelle
(VINis
) und
Eingangs-Pin
(Vinput
ON, IOVRETRY
HYST PULLS
DOWN
INH) der Leistungsstufe desIN
IOVRETRY
),
and
is
and
the
LTM4641's
power
stage
input
pins
(V
WHEN OFF
Conclusion
INH
R
veund
Industrie-Anwendungen
und
zwingt
die
Designer
zum
MOV
),
and
is
and
the
LTM4641's
power
stage
input
pins
(V
LTM4641
geschaltet.
Der Baustein
dient
alslow
rückstellbarer
Der LT8602 vereint
vier
synchrone
Buck-Wandler
in einem 6
RTOV
INH elektRMOV
With
low
minimum
on-time
and
dropout,
the
OVLO
> 0.5V =>LATCHOFF
IOVRETRY
0.5V
=
OFF
)
MSP
is
placed
between
the
input
power
source
(V
used
as
a
resettable
electronic
power-interrupt
switch.
OVLO
> synchronous
0.5V = LATCHOFF
OVLObuck regulaIN The
Nachdenken,
sie die electronic
Vorteile einer
höheren
Schaltfrequenz
four
IOVRETRY
mm LT8602
× 6 mmintegrates
messenden
QFN-Gehäuse
und
erleichtert damit
used as
awenn
resettable
power-interrupt
switch.
ronischer
Stromkreisunterbrecher.
Sobald
die even
internen
SchaltunOVLO
LT8602
allows
a
wide
input
range,
at
2MHz.
SGND
GND
RRBOV
is tors
and
the
LTM4641's
power
stage
input
pins
(V
When
aLTM4641
fault
condition,
such
anan
output
overvoltage
nutzen
möchten.
INH), andam
SGNDcompact,
GNDfehlerdie in
Implementierung
hochefﬁ
zienter
und
RBOVkompakter,
MOV
gen
des
einen
Fehler
wieas
etwa
eine
Überspannung
a 6mm × 6mm
QFN package,
enabling
When
fault
condition,
such
as
output
Figure
4aashows
the electronic
dropout
performance
ofovervoltage
channel
OVLO > 0.5V = LATCHOFF
used
as
resettable
power-interrupt
switch.
OVLO
(OOV)
condition,
is
detected
by
the
LTM4641’s
internal
Mit
einer
niedrig
angesetzten
minimalen
Einschaltzeit
und
eitoleranter
Lösungen
mit
geringem
EMI-Aufkommen
und
einer
Ausgang
(Output
Overvoltage
–
OOV)
registrieren,
wird
das
Gate
requirlow
EMI,
high
efficiency,
fault
robust
solutions
condition,
is detected
by the toward
LTM4641’s
1.(OOV)
As athe
input
voltage
decreases
the internal
proSGND
GND
RBOV
When
fault
condition,
such
as
an
output
overvoltage
circuitry,
the
gate
of
MSP
is
discharged
within
2.6μs
ner
geringen
Dropout-Spannung
kommt
der
LT8602
selbst
bei
SGND
CONNECTS
TO30
GNDµA.
INTERNAL
TO MODULE.
Ruhestromaufnahme
von
nur
Separate
Eingänge
für
jedes
MSP
in
einer
Zeitspanne
von
maximal
2,6
µs
entladen,
woing
only
30µA
quiescent
current.
Individual
inputs
for
circuitry,output
the gate
of MSPLT8602
is discharged
within
2.6μs
SGND
CONNECTS
TO GNDSEPARATE
INTERNAL FROM
TO MODULE.
grammed
voltage,
maintains
regulaKEEP
SGND
ROUTES/PLANES
GND
2durch
MHzder
Schaltfrequenz
aufturns
einenoff.
großen
Eingangsspannungs(OOV)
condition,
is
detected
by
the
LTM4641’s
internal
KEEPfür
SGND
ROUTES/PLANES
FROM
GND
den Wandler
sorgen
Flexibilität
beimSEPARATE
Design,
und
separate
(maximum)
and
MSP
The
input
source
supMSP
abschaltet.
Damit
wird
die
Stromversorgung
vom
ON
MOTHERBOARD
each
converter
allow
design
freedom,
while
separate
(maximum)
and MSP turns
off. The
input sourcethe
supON MOTHERBOARD
tion
byDie
skipping
decreasing
bereich.
Dropout-Eigenschaften
vonand
Kanal
1within
sind
in2.6μs
Bild PG-Indikatoren und
noch
mehr
Flexibilität
Vply
dem
Eingang
Leistungsstufe
des
LTM4641,
circuitry,
the
gateswitch-off
of MSPder
istimes
discharged
SGNDTRK/SS-Pins
CONNECTS TO GND
INTERNAL
TO MODULE.
is is
thus
disconnected
from
the
LTM4641’s
power
INH-Anschluss,
PG indicators and
TRK/SS
pinsergeben
further
extend
tracking
ply
thus
disconnected
from
the
LTM4641’s
power
switching
frequency
up
to
a
maximum
duty
cycle
of
KEEP
SGND
ROUTES/PLANES
SEPARATEFeatures
FROM GNDbringt der
4getrennt.
dargestellt.
Wenn
die
Eingangsspannung
sinkt
und
sich
der
für
das
Tracking
und
Sequencing.
Mit
diesen
Figure
2.
Circuit
to
Set
the
Input
UVLO,
IOVRETRY
Die
gefährliche
Eingangsspannung
kann
auf
diese
(maximum)
and
MSP
turns
off.
The
input
source
supthethe
hazardous
(input)
stage
input
(V(V ), preventing
MOTHERBOARD
Figure 2.ONCircuit
to SetThese
the Input
UVLO,make
IOVRETRY
and sequencing
flexibility.
features
the
), wertvollen
preventing
hazardous
(input)
stage
input
99.6%.
Ifmehr
theINH
input
decreases
the
INH
programmierten
Ausgangsspannung
nähert,
hältfurther,
der
LT8602
ideale Thresholds
Voraussetzungen für den Einsatz bei den rauen
andand
OVLO
Weise
an
den voltage
Verbraucher
gelangen.
Zur LT8602
plyvoltage
isnicht
thus
disconnected
from
the
LTM4641’s
power
voltage
from
reaching
the
precious
load.
LTM4641
OVLO
Thresholds
LT8602
ideal
for
the
harsh
environments
common
from
reaching
the
precious
load.
LTM4641
output
voltages
remain
50mV–550mV
below
the
input
die
Regelung
aufrecht,
indem
er
Abschaltzeiten
überspringt
die
für AutomotiveErzeugung
des
OOV-Grenzwerts
nutzt
der hazardous
LTM4641
ferner
eine Umgebungsbedingungen
Figure
2. Circuit zum
to mit,
Set
the typisch
Input
IOVRETRYund
Bild
2. Beschaltung
Festlegen
derUVLO,
Ansprechschwellen
), preventing
the
(input)
stage
input
(V
also
uses
anan
independent
reference
voltage
to
generINH
to
automotive
and
industrial
applications.
also
uses
independent
reference
voltage
to
genervoltage,
depending
on
the
load.
The
boost
capacitor
Industrie-Anwendungen
sind.
und
die
Schaltfrequenz
bis
auf
ein
maximales
Tastverhältnis
unabhängige
Referenzspannung,
die
nicht mitload.
der Bandlücken
and OVLO Thresholds
Efficiency
für UVLO, IOVRETRY und OVLO
voltage
from
reachingseparate
the
precious
LTM4641
Efficiency
ate
anan
OOV
threshold,
from
thethe
control
IC’s
ate
OOV
threshold,
separate
from
control
IC’s Effizienz
(bandgap)
-Spannung
des Regelungs-IC
zusammenhängt.
Figure
3
below
shows
thethe
efficiency
curves
forfor
thethe
also
usesvoltage.
anvoltage.
independent reference voltage to generbandgap
Figure 3 below
shows
efficiency
curves
bandgap
Efficiency
Bild
3
zeigt
die
typischen
Wirkungsgradkurven
des
LTM4641
bei
LTM4641
for
a
typical
12V
input
voltage
for
the
circuit
ate anVINOOV threshold, separate from the control IC’s
LTM4641 for a typical 12V input voltage for the circuit
V
BST1and VOUT waveforms
Figure
1
shows
the
CROWBAR
IN CROWBAR-Spannung
Bild
1
zeigt
den
Verlauf
der
und
von
V
,
einer
typischen
Eingangsspannung
von
12
V
für
die
Schaltung
aus
Figure
3
below
shows
the
efficiency
curves
for
the
C7
6V
TO
42V
OUT
in
Figure
1.
With
all
the
protection
circuits,
LTM4641
waveforms
Figure
1
shows
the
CROWBAR
and
V
bandgap voltage. PV
OUT
in Figure 1. With all the protection circuits, LTM4641
0.1µF
IN1 M) ausfällt
wenn
der
MOSFET
(M
undcausing
es
zu einem
Kurzfails,
a shortwhen
theobere
toptop
MOSFET
Bild
1.still
Auch
mit
allen
Schutzschaltungen
kommt der
auf
C12MOSFET
TOP TOP
LTM4641
for
a typical
12V
input voltage
forLTM4641
the circuit
can
achieve
high
efficiency.
OUT1
fails,
causing
a
shortwhen
the
M
TOP
SW1
can
still
achieve
high
efficiency.
4.7µF
1.5A
schluss
zwischen
VIN
undCROWBAR
dem
Knoten
SW
kommt.
DasR1CROW- 4.7pFeine
waveforms
Figure
1
shows
the
and
V
L1 CROWBAR
and
SW
nodes.
circuit
between
V
C1 5V,Effizienz.
hohe
OUT
IN
in
Figure
1.
With
all
the
protection
circuits,
LTM4641
LT8602
CROWBAR
circuit between the VIN and SW nodes.
4.7µH
47µF
BAR-Signal
wechselt
binnen
500
nsfails,
in den
High-Status
und
95
causing
a453k
shortwhen
the
topwithin
MOSFET
PVIN2 M
goes
high
within
500ns
and
turns
on
MCB
to
short
TOP
95
high efficiency.
FB1turns on MCB to short can still achieve
C11
goes
high
500ns
and
schaltet
damit
den
MCB
ein,
der
den
Ausgang
mit
der
Masse
R2
10µF
and
SW
nodes.
CROWBAR
circuit
between
the
V
never
of
the
thethe
output
to
ground.
BST2 exceeds 110%113k
IN
OUT
90
neverauf
exceeds
output
to ground.
VOUT
C8
90
verbindet.
VOUT
steigt
zu500ns
keinem
Zeitpunkt
mehr
als110%
110
%of
derthe
95
goes
high
within
MCB
to short
0.1µF
EN/UVLO and turns on
specified
output
voltage.
specified
output
voltage.
OUT2
85
Nenn-Ausgangsspannung
an.
SW2 exceeds 110% of the
85
the output to ground.TRKSS1
VOUT never
0.8A
L2
C2 3.3V, 90
R3
22pF
TRKSS2Undervoltage
Input
Overvoltage
and
Protections
Überund
Unterspannungsschutz
für
den
Eingang
2.2µH
47µF
316k
Input
Overvoltage
and
Undervoltage
Protections
C13
80
specified output voltage.
6.0VOUT
2200pF
FB2
85 80
Der
Eingang
des has
LTM4641
ist
mit
einem
Überund
UnterspanOUT
The
LTM4641
input
undervoltage
andand
overvoltage
5.0V6.0V
OUT
R4
The
LTM4641
has
input
undervoltage
overvoltage
I
L
BIAS
OUT
75
3.3V5.0V
Input
Overvoltage
and
Undervoltage
Protections
OUT
137k
RUN3
nungsschutz
versehen,
dessen
Ansprechschwellen
vom
Benutzer
75
0.2A/DIV
protections,
whose
trip
thresholds
can
be
set
by
the
3.3V
OUT
80
PV
2.5V
IN3
protections, whose
trip thresholds
canC5 be set by the
OUT
6.0V
RUN4
OUTOUT
2.5V
1.8V
gewählt
werden
können
(Bild
2). 2.
70
R10refer
OUT
The
LTM4641
has
input
undervoltage
and
overvoltage
user.
Please
to
Figure
4.7µF
5.0V
OUT
1.8V
70
OUT
user. Please
refer PG1
to Figure 2.
1.5V
20k
OUT
75
3.3V
OUTOUT
1.5V
VIN
Der
UVLO-Pin
(UVLO
= Undervoltage-Lockout)
direkt
protections,
whose
trip thresholds
canistC6
be
setmit
bydem
the
1.2V
PG2
OUT2
OUT
PVIN4
2.5V
65
OUTOUT
1.2V
2V/DIV
The
UVLO
pin
feeds
directly
into
the
inverting
input
1.0V
OUT
1.8V
PG3
invertierenden
Komparators
verbunden,
dessen
70 65 V
ThePlease
UVLOEingang
pin feeds
directly
inverting
input
OUTOUT
4.7µF
1.0V
user.
refer
toeines
Figure
2. into the
0.9V
OUT
OUT
1.5V
OUTOUT
0.9V
PG4
of of
a comparator
whose
trip
threshold
is
0.5V.
When
2V/DIV
60
Ansprechschwelle
0,5
V
beträgt.
Wenn
die
Spannung
am
UVLOa comparator whose
tripSW3
threshold is 0.5V. When OUT3
1.2V 7 8 9 10
60
650 0V1 12 23 34 45 56 6OUT
SYNC
8 9 10
1.8V,
1.7A
The
UVLO
pin
feeds
directly
into
the
inverting
input
1.0V
SW1
L3
thethe
UVLO
pin
below
switching
action
OUT 7
Pin
auf
unter
0,5pin
Vfalls
fällt,
wird
das0.5V,
Schalten
des Wandlers
unterR5 is is C3
CURRENT (A)
UVLO
falls
below
0.5V,
switching
5V/DIV OUTPUT
10pF action
0.9VOUT (A)
1µH
OUTPUT CURRENT
249k
47µF
of
a
comparator
whose
trip
threshold
is
0.5V.
When
POREN an
60
inhibited;
when
UVLO
pin
exceeds
switching
bunden.
Sobald
die the
Spannung
UVLO
wieder 0.5V,
über
0,5
Vswitching
ansteigt,
inhibited;
when
the
UVLO
pin
exceeds
0.5V,
FB3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RST
R6 is
10µs/DIV
the
UVLO
pin
falls
below
0.5V,
switching
action
Bild
3.
Wirkungsgrad-Kennlinien
LTM4641
kann
das
Schalten
wieder
beginnen.
Die Pins
IOVRETRY
undeach
OVLO
Figure
3. 3.
Efficiency
Curves
LTM4641
action
can
resume.
The
IOVRETRY
and
OVLO
pins
OUTPUT CURRENT
(A)ofdes
Figure
Efficiency
Curves
of LTM4641
action can resume.CPOR
The IOVRETRY and OVLO pins200keach OUT4
sind
direkt
an
die
nicht
invertierenden
Eingänge
von
KomparatoSW4
inhibited;
when
the
UVLO
pin
exceeds
0.5V,
switching
Fazit
feed
directly
into
noninverting
inputs
of of
comparators
1.2V, 1.8A
Bild 4. Dropout-Eigenschaften
Figure
4. Dropout Performance
L4
feed
directly
into
noninverting
inputs
comparators
R7
C4
22pF
ren
geführt,
deren
Ansprechschwellen
ebenfalls
0,5IOVRETRY
Vpins
betragen.
1µH OVLO
Figure
3. Efficiency
Curves
of LTM4641
Conclusion
action
can
resume.
The
IOVRETRY
and
each
100k
47µF
whose
trip
thresholds
are
0.5V.
When
the
Das
µModule
LTM4641
überwacht
die
bei
I
1,5 die
A Eingangsspannung,
at
I
Conclusion
OUT
OUT = 1.5A
whose
trip thresholds
are 0.5V.
When the IOVRETRY
RT IOVRETRY
FB4auf über 0,5 V an, so wird
Steigt
die
Spannung
am
Pin
Ausgangsspannung
und
die
Temperaturbedingungen.
Derinput
Baufeed
directly
into
noninverting
inputs
of
comparators
pin
exceeds
0.5V,
switching
action
is
inhibited;
when
The
LTM4641
μModule
regulator
monitors
R9
R8
pin
exceeds
0.5V, switching
action
is inhibited;
when
INTV
The LTM4641 μModule regulator monitors input
CC
28.9kWandlers ebenfalls
das
Schalten
unterbrochen.
Erst
wenn200k
die stein
Conclusion
bietetoutput
Verbrauchern
wieand
etwatemperature
Prozessoren, ASICs
und anGND
whose
tripdes
thresholds
are
0.5V.
WhenC9
theaction
IOVRETRY
IOVRETRY
falls
0.5V,
can
voltage
conditions.
IOVRETRY
fallsbelow
below
0.5V,switching
action
can voltage,
voltage,
output
voltage
and temperature
conditions.
Spannung
an IOVRETRY
wieder mehr
alsswitching
0,5 4.7µF
V beträgt,
wird das
spruchsvollen
FPGAs
einen
umfassenden
elektrischen
und
therpin
exceeds
0.5V,
switching
action
is0.5V,
inhibited;
when ItThe
LTM4641
μModule
regulator
monitors
input
resume.
When
thethe
OVLO
pin
exceeds
switching
can
provide
comprehensive
electrical
andand
thermal
resume.
When
OVLO
exceeds
switching
It can
provide
comprehensive
electrical
thermal
Schalten
wieder
freigegeben.
Daspin
Schalten
des0.5V,
Wandlers
wird mischen
Schutz
vor
überhöhten
Spannungen.
IOVRETRY
falls when
below
0.5V,
switching
action
can protection
voltage,
output
voltage
and
temperature
conditions.
action
is inhibited;
OVLO
subsequently
falls
below
from
excessive
voltage
stress
forfor
loads
such
action
isunterbunden,
inhibited;
when
OVLO
subsequently
falls
below
auch
dann
wenn
die
Spannung
an OVLO
die
Marke
protection
from
excessive
voltage
stress
loads
such
BildWhen
3. Vereinfachtes
Schaltbild
Ausgangsspannungen
von
5provide
V,
= 2MHz
Outputs
Figure
3. Schematic.
5V, exceeds
3.3V,für
1.8V,
1.2V,
fSWhas
resume.
the
OVLO
pin
0.5V,
switching
It
can
comprehensive
electrical
and
thermal
0.5V,
switching
action
cannot
occur
until
the
latch
as
processors,
ASICs
and
high
end
FPGAs.
0.5V,3,3switching
action
cannot
occur
until
the
latch
has
as
processors,
ASICs
and
high
end
FPGAs.
V, 1,8 V und
1,2 VOVLO
sowiesubsequently
eine Schaltfrequenz
von 2 MHz
action is inhibited;
when
falls below
protection from excessive voltage stress for loads such
AN527 F02
AN527 F02
EFFICIENCY
(%)
EFFICIENCY
(%)
EFFICIENCY (%)
AN527 F02
DN527 F03
DN527 F03
DN544 F04
DN527 F03
DN544 F03
0.5V, switching action cannot occur until the latch has
Data Sheet Download
Data Sheet Download
www.linear.com/LTM4641
www.linear.com/LT8602
www.linear.com/LTM4641
Data Sheet Download
Data Sheet Download
www.linear.com/LTM4641
www.linear.com/LT8602
Linear
Technology
Corporation
Linear
Technology
Corporation
1630
McCarthy
Blvd.,
Milpitas,
CACA
95035-7417
1630 McCarthy Blvd., Milpitas,
95035-7417
(408)
432-1900
FAX:
(408)
434-0507
www.linear.com
Linear
Technology
Corporation
Linear
Technology
(408) 432-1900 FAX: (408) 434-0507 www.linear.com
●
●
●
●
1630
1630 McCarthy
McCarthy Blvd.,
Blvd., Milpitas,
Milpitas, CA 95035-7417
(408)432-1900
432-1900 ●● FAX:
FAX: (408)
(408) 434-0507
434-0507 ●● www.linear.com
(408)
as processors, ASICs and high end FPGAs.
Fortechnischen
applications
help,
Bei
Fragen,
For
applications
help,
call
(408)
432-1900,
Ext.Ext.
Telefon
+49
89
96
24
553979
03979
call (408) 432-1900,
applications
help,
ForFor
applications
help,
(408)
432-1900,
3979
callcall
(408)
432-1900,
Ext.Ext.
3798
dn527
LT/AP 0614
111K
• PRINTED IN THE USA
dn527 LT/AP 0614 111K • PRINTED IN THE USA
dn527
LT/AP
• PRINTED
IN THE
dn544f
LT/AP
11150614
111K111K
• PRINTED
IN THE
USA USA
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014
 LINEAR
TECHNOLOGY
CORPORATION
 LINEAR
TECHNOLOGY
CORPORATION
20152014

Download Report