Texas Instruments (National Semiconductor) LM3668: przetwornica DC/DC z automatycznym dopasowaniem trybu pracy do obciążenia

 

 

 

 

Układ LM3668 jest przetwornicą dostarczającą stabilizowane napięcie wyjściowe o ustalonej wartości w szerokim zakresie zmian napięcia wejściowego (od 2,5V do 5,5V), które może być mniejsze lub większe od napięcia wyjściowego. Maksymalny prąd obciążenia tego układu wynosi 1 A.

Dostępne są wersje z fabrycznie ustalonymi wartościami napięć wyjściowych: 3,3V/2,8V, 3V/3,4V oraz 4,5V/5V. W zależności od wartości napięcia wejściowego i prądu obciążenia, układ LM3668 może automatycznie zmienić tryb swojej pracy w celu zmniejszenia strat mocy (zwiększenia sprawności). Układ charakteryzuje się małymi wymiarami i minimalną ilością dodatkowych elementów niezbędnych do normalnej pracy.

 

Podstawowe cechy i parametry układu LM3886:

  • wartości napięcia wyjściowego (zależnie od wersji): 3,3V/2,8V, 3V/3,4V, 4,5V/5V wybierany ustawieniem wejścia VSEL
  • maksymalny prąd wyjściowy do 1A
  • praca w konfiguracji „buck” lub „boost” z automatycznym przełączaniem w zależności od aktualnej wartości napięcia wejściowego
  • praca w trybie PWM (ze zmiennym wypełnieniem) lub PFM (ze zmienną częstotliwością kluczowania) automatycznie przełączana w zależności od prądu obciążenia lub ustawiana poziomem logicznym na wyprowadzeniu SYNC/MODE
  • napięcie wejściowe od 2,5V do 5,5V (dokładne wartości zależą od typu układu)
  • zabezpieczenia: przed zwarciem wyjścia do masy, przed przegrzaniem, przed zbyt niskim napięciem zasilania
  • obudowa LLP-12

Na rysunku 1 pokazano schemat blokowy układu LM3668. Na szczególną uwagę zasługują tranzystory P1, P2, N1, N2. Pełnią one nie tylko typową w przetwornicach funkcję kluczowania dołączanego na zewnątrz dławika. Ustawienia tranzystorów sterowanych przez blok logiki umożliwiają szybką zmianę konfiguracji z „buck” na „boost” lub odwrotnie, w zależności od aktualnej wartości napięcia zasilającego.
Jeżeli napięcie wejściowe ma poziom większy od wybranego poziomu napięcia wyjściowego przetwornica będzie pracowała w konfiguracji „buck” a ustawienie tranzystorów (traktowanych jak przełączniki) pokazano w sposób schematyczny na rysunku 2. Gdy poziom napięcia wejściowego spadnie poniżej poziomu napięcia wyjściowego nastąpi automatyczna zmiana konfiguracji na „boost”, co przedstawiono na rysunku 3. W zależności od prądu obciążenia LM3668 przełącza się pomiędzy trybami pracy: PWM i PFM. Jeżeli prąd obciążenia jest mniejszy od 80 mA włączany jest tryb PFM w którym pobór prądu przez samą przetwornicę wynosi tylko 45μA, co może znacząco wydłużyć życie baterii.

 

Rys. 1. Schemat blokowy układu LM3668

Rys. 1. Schemat blokowy układu LM3668

 

 

Rys. 2. Konfiguracja pracy LM3668 w trybie

Rys. 2. Konfiguracja pracy LM3668 w trybie “buck”

 

 

Gdy pobór prądu obciążenia wzrośnie powyżej 80 mA przetwornica automatycznie przełączy się w tryb PWM zapewniający większą wydajność. Automatyczne przełączanie można wyłączyć wymuszając ciągłą pracę w trybie PWM. Stanie to się gdy wyprowadzenie SYNC/MODE będzie miało poziom wysoki, czyli zostanie zwarte do napięcia wejściowego. Zwarcie do masy czyli ustawienie poziomu niskiego włącza tryb automatycznego przełączania. W czasie pracy wyprowadzenie SYNC/MOD musi być na stałe dołączone do wybranego stanu logicznego.

 

Rys. 3. Konfiguracja pracy LM3668 w trybie

Rys. 3. Konfiguracja pracy LM3668 w trybie “boost”

 

 

Do pobrania

O autorze