Spannungstracker-Schaltung für Automobilanwendungen

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Eine integrierte Spannungstracker-Schaltung, die häufig in Automobilanwendungen eingesetzt wird, hat Ricoh Electronic Devices (Vertrieb: Macnica) entwickelt. Die Schaltung dient in erster Linie der Stromversorgung von externen Sensoren und Modulen und bietet eine zusätzliche Sicherheitsstufe für die durchgehende Aufrechterhaltung von Hauptstromversorgung und der einhergehenden kritischen Stromkreise.



Fahrzeuge verfügen über immer mehr Elektroniksysteme für unterschiedliche Zwecke, die über eine primäre und sekundäre Spannungsquelle versorgt werden müssen. Das Strommanagement erfolgt in der Regel über eine eingebaute Stromversorgung; externe Sensoren und Module jedoch müssen im Fahrzeug zusätzlich verkabelt werden und sind sehr rauen Bedingungen ausgesetzt.


Es muss sichergestellt sein, dass die Hauptstromversorgung bei einem Fehler in den externen Geräten weiter aufrechterhalten werden kann und der ECU-Prozessor sowie andere wesentliche Stromkreise auch weiterhin funktionieren. Hierfür werden oft sogenannte Spannungstracker eingesetzt, die eine Referenzspannung mit hoher Tracking-Genauigkeit replizieren und die Sicherheit des Elektroniksystems damit allgemein erhöhen.



Der R1540 verfügt …

über eine Eingangsspannung zwischen 3,5 und 42 V, sodass dieser Spannungstracker für verschiedene Anwendungsfälle geeignet ist. Reglerausgangs-Spannungen können aufgrund von elektromagnetischen Störungen (EMS) variieren; dank einer eingebauten Technologie können solche Spannungsschwankungen vermieden werden.


Anhand von Hersteller-Tests konnte bestätigt werden, dass der R1540 gegenüber EMS auf einem breiten Frequenzband (150 kHz bis 1 GHz) besonders störfest ist. Zudem verfügt er über eine Ripple-Unterdrückung von 80 dB und reagiert schnell auf Einschaltstöße an Eingang und Last.


Manche Sensoren erfordern eine präzise Versorgungsspannung, um empfindliche Messungen durchführen zu können; der Spannungstracker bietet daher eine Tracking-Genauigkeit von ±15 mV. Der kombinierte CE/ADJ-Pin dient zwei Zwecken: Er stellt die Eingangsspannung als Referenz für den Ausgang bereit und kann das Gerät auch im Standby-Modus kontrollieren.



Integrierte Sicherheitsfunktionen

  • Ein Überstromschutz begrenzt den Ausgangsstrom bei Überladung.
  • Der Kurzschlussschutz, ein integrierter Kurzschlussstrom-Begrenzungsschaltkreis, erkennt Kurzschlüsse und reduziert den Ausgangsstrom auf ein sicheres Niveau von 40 mA; nach Behebung des Kurzschlusses nimmt der Regler automatisch den normalen Betrieb wieder auf.
  • Ein integrierter Wärmeschutz schaltet die Ausgangsspannung bei einer Übertemperatur von 165 °C aus. Ab Erreichen einer Temperatur von 135 °C wird der normale Betrieb wieder aufgenommen.
  • Die geschützte Pin-Anordnung, eine speziell für den R1540 festgelegte Anordnung in der HSOP-8E-Ausführung, verhindert Funktionsstörungen, wenn an benachbarten Pins ein Kurzschluss auftritt. Alle vier Anschlussklemmen sind mit unverbundenen benachbarten Pins isoliert.



Technische Eckdaten des R1540

  • Eingangsspannungsbereich (Maximum Rating): 3,5 V bis 42,0 V (50,0 V)
  • Stromverbrauch: Typ. 60 μA
  • Standby Stromverbrauch: Typ. 0,1 μA
  • Tracking-Spannungsbereich: 2,2 V bis 14 V
  • Tracking-Spannung Genauigkeit: (−40°C ≤ Ta ≤ 105°C, VCE/ADJ = 5 V) ± 15 mV
  • Ausgangsstrom: 70 mA
  • Ripple-Unterdrückung: Typ. 80 dB (f = 100Hz bis 10kHz)
  • Schutzeinrichtungen: Thermischer Überlastschutz, Ausgangstrombegrenzung und Kurschlussstrombegrenzung
  • Gehäuse R1540N: SOT-23-5
  • Gehäuse R1540S: HSOP-8E

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