Buck-Schaltregler Der richtige Dreh

Redakteur: Kristin Rinortner

Sechs neue Produkte auf Basis der Emulated-Current-Mode-Technologie sollen Stromversorgungs-Entwicklern einen schnellen Weg zu einer höheren Leistungsfähigkeit mit fein abstimmbaren Merkmalen ermöglichen.

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Mal Humphrey, National Semiconductor: „Jeder Ingenieur kann mit der Kombination aus Webbench und der Simple-Switcher-Familie ein Design schnell erstellen, optimieren und analysieren“
Mal Humphrey, National Semiconductor: „Jeder Ingenieur kann mit der Kombination aus Webbench und der Simple-Switcher-Familie ein Design schnell erstellen, optimieren und analysieren“
( Archiv: Vogel Business Media )

Sechs neue Produkte auf Basis der Emulated-Current-Mode-Technologie sollen Stromversorgungs-Entwicklern einen schnellen Weg zu einer höheren Leistungsfähigkeit mit fein abstimmbaren Merkmalen ermöglichen. In sehr kurzer Zeit lassen sich so Schaltungen auch von unerfahreneren Ingenieuren erstellen, hinsichtlich Formfaktor und Wirkungsgrad optimieren und analysieren.National Semiconductor hat die seit 20 Jahren im Markt eingeführte Familie der Simple Switcher durch sechs Buck-Schaltregler mit einer Schaltfrequenz bis zu 1 MHz erweitert. Um den Entwurf von Stromversorgungs-Schaltungen mit diesen Bausteinen zu vereinfachen, wurde das kostenlose Online-Design-Tool WEBENCH des Herstellers um eine sogenannte „Dial-In“-Funktionalität erweitert. Der Entwickler kann den gewünschten Wirkungsgrad und Formfaktor durch Drehen an einer virtuellen Wählscheibe eingeben und die optimale Lösung für seine Anwendung leicht ermitteln.

Die Design-Resultate werden per WEBENCH online mit elektrischen und thermischen Simulationen verifiziert. Anschließend können mit Hilfe der BuildIt!-Kits innerhalb von 24 bis 48 Stunden individuelle Stromversorgungs-Prototypen erstellt und geliefert werden.

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„Die Kombination von WEBENCH-Tools und Schaltreglern der Simple-Switcher-Familie stellt für Entwickler von Stromversorgungen eine wertvolle Entscheidungshilfe bei der Auslegung des Designs dar, beispielsweise wenn es um die Abwägung zwischen Kompaktheit und Wirkungsgrad geht“, sagte Mal Humphrey, Product Line Director bei der Power Management Group von National.

Die Regler sind für einen Eingangsspannungsbereich bis 75 V ausgelegt und können einen Dauer-Ausgangsstrom bis zu 3 A liefern. Die Steuerlogik auf Basis der Emulated-Current-Mode(ECM)-Technologie sorgt für ein gutes Ansprechverhalten bei Laständerungen in Anwendungen mit kleinen Tastverhältnissen, für die die konventionelle Current-Mode-Regelung nicht in Frage kommt. Die Schaltfrequenz lässt sich von 50 kHz bis 1 MHz variieren.

Um elektromagnetische Interferenzen auf geringst möglichem Niveau zu halten, sind die Chips mit einem Frequenzsynchronisations-Pin ausgestattet. Mehrere ICs können damit zueinander oder zu einem externen Takt synchronisiert werden. Zyklusweise Strombegrenzung, Kurzschlussschutz und Überhitzungsschutz garantieren eine hohe Betriebssicherheit der Abwärtsregler.

Die Emulated Current-Mode-Technologie

Die Emulated-Current-Mode-Regelung vermeidet die Störempfindlichkeit der traditionellen Current-Mode-Regelung, indem sie das Buck-Switch-Stromsignal emuliert, das dann für die Current-Mode-Regelung verwendet wird. Bei dem emulierten Buck-Switch-Stromsignal handelt es sich um die Summe aus einem Emulation-Ramp-Strom und dem unmittelbar vor dem Schalten abgetasteten Diodenstrom. Da keine direkte Erfassung des Buck-Switch-Stroms erfolgt, minimieren sich die Auswirkungen von Schaltstörungen, ohne dass die Vorteile der Cur-rent-Mode-Regelung aufgegeben werden müssten.

National Semiconductor, Tel. +49(0)8141 351443

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