Das Referenzdesign ist Teil der LogiCoA Stromversorgungslösung des Herstellers, die auf einer Hybridsteuerung aus analoger und digitaler Technik basiert. Sie kombiniert eine analog gesteuerte Leistungsstufe mit den Silizium-MOSFETs und Gate-Treiber-ICs von Rohm mit einer digital gesteuerten Stromversorgungsschaltung, die auf der LogiCoA MCU basiert.

Warum braucht man das?

Analog gesteuerte Stromversorgungen werden häufig in industriellen Anwendungen mit kleiner bis mittlerer Leistung eingesetzt, beispielsweise in Industrierobotern und Anlagen zur Halbleiterfertigung. Aufgrund der steigenden Anforderungen an Zuverlässigkeit und Steuerung wird es jedoch schwieriger, diese mit rein analogen Konfigurationen zu erfüllen. Vollständig digitale Stromversorgungen ermöglichen zwar eine präzisere Steuerung und größere Flexibilität, ihr Einsatz im Bereich kleiner bis mittlerer Leistungen ist jedoch laut Rohm aufgrund der hohen Kosten und des hohen Stromverbrauchs digitaler Controller limitiert.


Der Lösungsansatz

Bei der LogiCoA-Stromversorgungslösung handelt es sich um einen hybriden Ansatz, der die Vorteile analoger und digitaler Steuerung vereint. In Kombination mit den LogiCoA-MCUs wird eine Steuerung verschiedener Stromversorgungstopologien möglich.

Im ersten Schritt wurde das Evaluierungs-Referenzdesign REF66009 vorgestellt. Anwender können damit die LogiCoA-Stromversorgungslösung anhand einer nicht isolierten Abwärtswandler-Schaltung erkunden. Darauf folgte die Einführung des Referenzdesigns REF67004, das sowohl PFC- als auch Flyback-Wandler umfasst. Beide Topologien kommen häufig in Verbraucher- und Industrieanwendungen zum Einsatz.


Technische Details zum Referenzdesign REF67004

• Das REF67004 ist ein Referenzdesign, das den Wechselstrom-Eingang mithilfe eines CCM-PFC-Wandlers anhebt und anschließend über einen quasi-resonanten Flyback-Wandler eine geregelte 24-V-Gleichspannung ausgibt. Zu den Merkmalen gehört eine Kalibrierungsfunktion, die Schwankungen in den Eigenschaften externer Komponenten ausgleicht, sodass die LogiCoA-MCU eine präzise Spannungsregelung und Überstromschutz realisieren kann. Das ermöglicht die Auswahl kompakterer (stromsparender) Leistungsbauelemente und Induktivitäten.
• Das REF67004 verfügt über eine Protokollierungsfunktion, mit der die LogiCoA-MCU Betriebsdaten wie Eingangs-/Ausgangsspannung, Strom, Temperatur, Systemstatus vor dem Herunterfahren sowie die kumulierte Betriebszeit, im integrierten, nichtflüchtigen Speicher speichern kann. Diese Daten lassen sich analysieren, um die Ursache von Stromausfällen zu ermitteln.
• Mithilfe von Beispielprogrammen, darunter das Betriebssystem RMOS (Real-time Micro Operating System), das auf der Website von Rohm verfügbar ist, können Leistungssteuerungsparameter und Betriebsdatenverläufe über UART (mit einem Signalumwandler) von einem PC aus konfiguriert und ausgelesen werden.
• Eine Evaluierung ist mit der Referenzdesign-Platine LogiCoA003-EVK-001 möglich.

Anwendungsbeispiele

• Industrieroboter
• Anlagen für die Halbleiterfertigung
• Spielgeräte
• Integration in Industrieanlagen und Verbrauchergeräte mit einem Leistungsbedarf von etwa 50W bis 1kW