Die synchronen Buck-Schaltregler der PowerWise-Serie liefern bis zu 12 A Ausgangsstrom und kommen mit einem Minimum an externen Bauelementen aus
Mit einer neuen Serie synchroner Buck-Schaltregler baut National Semiconductor seine beliebte SIMPLE SWITCHER® -Produktfamilie weiter aus. Darüber hinaus stellt das Unternehmen zur Vereinfachung des Schaltregler-Designs das erste komplette MOSFET-Auswahltool der Industrie vor.
Die neue PowerWise® SIMPLE SWITCHER-Controllerfamilie umfasst vier synchrone Buck-Schaltregler, die sich hervorragend für den Einsatz in Kommunikations- und Industriesystemen eignen. Bei der Version LM3150 sind Schaltfrequenz und Ausgangsspannung einstellbar, während die Bauelemente der Typen LM3151, LM3152 und LM3153 eine Reihe fest vorgegebener Frequenzen und eine fest eingestellten Ausgangsspannung von 3,3 V aufweisen. Der Eingangsspannungsbereich der SIMPLE SWITCHER-Controller beträgt 6 bis 42 Volt, während Ausgangsströme bis 12 A unterstützt werden. Die Controller benötigen nur ein Minimum an externen Bauteilen, wodurch sich der Schaltungsentwurf vereinfacht und insgesamt kompaktere Lösungen erzielt werden können. Bei der Versorgung eines Verbrauchers erzielen die neuen Schaltregler einen Spitzen-Wirkungsgrad von 93 % und qualifizieren sich damit für die Aufnahme in die PowerWise®-Familie besonders energieeffizienter Bauelemente von National. Controller-Designs gestalten sich komplexer als solche mit integriertem Schaltelement, was auf die Herausforderungen bei der Auswahl externer MOSFETs zurückzuführen ist. Nationals kostenlose WEBENCH®-Online-Designtools wurden deshalb speziell dafür erweitert und enthalten nun Auswahl- und Analyse-Tools für MOSFETs, die ein ein schnelles und einfaches Controller-Design ermöglichen.
Technische Eigenschaften der SIMPLE SWITCHER-Synchronschaltregler
Die vier neuen SIMPLE SWITCHER-Controller sind einfach anwendbare Bauelemente für das Design eines effizienten Abwärts-Leistungsreglers für mittlere Stromstärken. Die Bausteine LM3150, LM3151, LM3152 und LM3153 bedienen sich einer COT-Regelungstopologie (Constant-On-Time), die kein externes Kompensationsnetzwerk erfordert und dadurch den Bedarf an externen Bauelementen reduziert sowie das Design vereinfacht. Die zum Patent angemeldete Emulated-Ripple-Mode-Technologie erlaubt den Einsatz von Ausgangskondensatoren mit sehr kleinem Serienwiderstand (equivalent-series-resistance; ESR). Dies verringert zusätzlich die System-Abmessungen, die Komplexität und die Welligkeit der Ausgangsspannung, wodurch bessere elektrische Eigenschaften erzielt werden. Der Controller LM3150 zeichnet sich durch eine bis 0,6 V herab einstellbare Ausgangsspannung und eine bis 1 MHz programmierbare Schaltfrequenz aus. Weitere Informationen über den LM3150 sowie die Möglichkeit zum Bestellen von Mustern oder eines Evaluation-Boards gibt es unter:
www.national.com/pf/LM/LM3150.html
Die Typen LM3151, LM3152 und LM3153 arbeiten mit fest vorgegebenen Frequenzen von 250 kHz, 500 kHz bzw. 750 kHz und unterstützen Ausgangsströme bis 12 A. Jeder der Bausteine liefert eine Ausgangsspannung von 3,3 V bei Eingangsspannungen zwischen 6 und 42 V. Da nur elf externe Bauelemente benötigt werden, vereinfacht sich das Design und die Systemgröße wird verringert. Weitere Informationen zu den Controllern LM3151, LM3152 und LM3153 sowie die Möglichkeit zum Bestellen von Mustern oder eines Evaluation-Boards gibt es unter:
www.national.com/pf/LM/LM3151.html
www.national.com/pf/LM/LM3152.html
www.national.com/pf/LM/LM3153.html
Zusätzliche Informationen unter:
www.national.com/switcher
Neues MOSFET-Auswahltool für Controllerdesigns
Die WEBENCH-Designumgebung von National ermöglicht es Netzteilentwicklern, auf einfache Weise Vorgaben bezüglich Größe und Wirkungsgrad ihrer Lösung einzugeben und dabei eine kurze Markteinführungszeit zu erzielen. Das neue MOSFET-Auswahltool bietet als erstes in der Branche eine lückenlose Unterstützung für Schaltregler-Designs – von der Auswahl und Optimierung des MOSFETs bis zur Design-Simulation. Das Werkzeug enthält die technischen Daten der MOSFETs zahlreicher Anbieter, sodass der Designer nach thermischen Parametern, Verlustleistung und Preis den richtigen Baustein ermitteln kann. Mit den neuen Optimierungs-Diagrammen und -Tabellen wird deutlich, welche Auswirkungen sich ergeben, wenn das Design im Hinblick auf Effizienz oder Footprint über verschiedene Betriebsbereiche optimiert wird. Der Designer kann die Verlustleistung der MOSFETs bei verschiedenen Frequenzen, Wirkungsgraden und Footprints gegenüberstellen und über den angestrebten Laststrom- und Eingangsspannungsbereich hinweg begutachten. Sind die MOSFETs ausgewählt und optimiert, übernimmt die WEBENCH-Designumgebung von National die elektrische Simulation des gesamten dynamischen Verhaltens der Schaltung im Frequenz- und im Zeitbereich. Anschließend kann der Designer thermische Simulationen der kompletten Lösung einschließlich der MOSFETs vornehmen, um die thermischen Eigenschaften des Designs zu analysieren. Sobald das Design komplett ist, wird ein zusammenfassender Report erstellt und es besteht die Möglichkeit, ein individuelles Prototype-Power-Supply-Kit zu ordern. Eine Demonstration steht unter dem Link:
www.national.com/webench/power/training/WBPowerIntro.html
zur Verfügung.
Verfügbarkeit, Gehäuse und Preise
Die ab sofort verfügbaren und in einem thermisch optimierten 14-Pin-TSSOP-Gehäuse angebotenen Bausteine
LM3150, LM3151 und LM3152 kosten je 2,30 US-Dollar, der LM3153 dagegen 2,22 US-Dollar (jeweils ab 1.000 Stück).
Sechs weitere SIMPLE SWITCHER-Controller mit fest eingestellten Ausgangsspannungen von 2,5 V und 5 V werden ab dem ersten Quartal 2009 verfügbar sein.
Power-Management-Produkte von National
National löst Power-Management-Designprobleme in Anwendungen mit begrenztem Platz und Energiebudget – von umfangreich ausgestatteten Handheld-Geräten bis hin zu großen Geräten für den Netzbetrieb. Stromversorgungs-Designer profitieren von den Produkten, dem Experten-Know-How und den Designtools von National, um in der kürzest möglichen Zeit komplexe Stromversorgungen für umweltfreundliche Systeme entwerfen zu können. Das Spektrum der Hochleistungs-Produkte umfasst Schaltregler wie die SIMPLE-SWITCHER®-Familie als Top-Produkte von National sowie applikationsspezifische Bauelemente, darunter beispielsweise Treiber für weiße LEDs sowie Power-over-Ethernet-Controller. Weitere Informationen zu Nationals Power-Management-Produkten gibt es unter:
www.national.com/power
Informationen zur PowerWise-Marke von National
Die Marke ‚PowerWise’ steht für das energieeffiziente Produkt-Portfolio des Unternehmens. Es umfasst Produkte mit einem herausragenden Verhältnis zwischen Performance und Stromaufnahme auf der Komponentenebene, sowie Systemlösungen inklusive Intellectual Property (IP), Referenz-Designs und hochintegrierte ICs, die speziell zur Erzielung maximaler Energieeinsparungen auf Systemebene entwickelt wurden. Zur PowerWise-Familie von National gehören energieeffiziente Power-Management-Bausteine, Verstärker sowie Schnittstellen- und Datenwandler-Produkte. Weitere Informationen über Nationals energieeffiziente Produkte, Ressourcen und Tools stehen zur Verfügung unter:
www.national.com/powerwise
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Zu National Semiconductor
National Semiconductor entwickelt und fertigt energieeffiziente Analog- und Mixed-Signal-Halbleiter.
Die PowerWise®-Produkte des Unternehmens ermöglichen Systeme mit geringerem Energiebedarf, verlängerter Batterielebensdauer und geringerer Wärmeentwicklung. National hat den Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien/USA.
Die europäische Zentrale des Unternehmens befindet sich in Fürstenfeldbruck nahe München.
www.national.com
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