18.06.2019

DC/DC-Wandler mit integriertem Batteriespannungswächter

Ricoh hat zwei Abwärts-DC/DC-Wandler, RP514 und RP515, mit VFM-Betrieb (variable Frequenzmodulation) auf den Markt gebracht, die für die Verwendung in tragbaren Geräten und Anwendungen für das Internet of Things (IoT) vorgesehen sind und einen Ruhestromverbrauch von 300nA haben. Die Produkte sind mit einem integrierten Batteriespannungswächter ausgestattet, der es ermöglicht, die Batteriespannung zu messen.


Bild: Ricoh

Die Modelle RP514 und RP515 bieten mit einem integrierten Widerstandsteiler und einem Spannungsfolger als Puffer eine einfache Lösung für die Spannungsmessung. Dieser Stromkreis hat den Vorteil, dass der Stromfluss zur Masse viel niedriger und der Pufferausgang mit der Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers kompatibel ist.

 

Moderne tragbare und IoT-Geräte laufen hauptsächlich im Schlafmodus, sodass der Stromverbrauch überwiegend über den Ruhestrom definiert wird, der sich auf den Ruhestatus eines Geräts ohne Ausgangslast bezieht. In diesem Modus befindet sich das Gerät im Leerlauf, ist jedoch jederzeit bereit aufzuwachen, um eine Aufgabe auszuführen, indem es Daten überträgt, und wieder in den Schlafmodus zurückzukehren. Die Modelle RP514 und RP515 haben einen Ruhestrom von 300 nA. Der Unterschied zwischen den beiden Modellen liegt in der Ausgangsstromkapazität. Und zwar stellen Sie 100 mA (RP514) bzw. 300 mA (RP515) bereit. Beide Modelle bieten Synchrongleichrichtung und verfügen über integrierte Low Side MOSFET-Treibertransistoren. Die DC/DC-Wandler arbeiten im VFM-Modus, mit dem sich eine effiziente Leistung bei geringem Ausgangsstrombedarf am besten verwirklichen lässt. Die daraus resultierende Spitzenleistung liegt laut Hersteller im Bereich von 95 %.

 

Ein integrierter Unterspannungssperrschaltkreis deaktiviert den DC/DC-Wandler, falls die Eingangsspannung unter einen Mindestgrenzwert fällt. Ein Softstart-Schaltkreis steuert den Ausgangsstrom, damit dieser während des Hochfahrens konstant ansteigt. Außerdem verhindert er, dass es in der Anlaufphase zum Überschwingen oder Unterschwingen der Ausgangsspannung kommt. Dank einer Strombegrenzung wird verhindert, dass die Stromspitze durch die Induktivität eine bestimmte maximale Stromschwelle übersteigt.

 

Die Modelle RP514 und RP515 verfügen über eine optionale Auto-Entladefunktion. Diese Funktion entlädt den Ausgangskondensator an Masse, nachdem der Chip über den CE-Pin deaktiviert wurde. Die Lösung mit dem WLCSP-9-P2-Gehäuse benötigt die geringere Platinenfläche, wohingegen die kostengünstigere Variante in einem Standardgehäuse des Typs DFN (PLP) 2527-10 verfügbar ist.


 


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