아나로그 디바이스, 150V 동기식 스텝다운 DC/DC 컨트롤러

외부 서지 보호 디바이스가 필요 없는
  • 2017-06-09 오전 9:59:11
  • 박종배 기자, jbpark@elec4.co.kr

최근 리니어 테크놀로지를 인수한 아나로그 디바이스는 고전압 비절연 동기식 스텝다운 스위칭 레귤레이터 컨트롤러 LTC7801를 출시했다고 밝혔다. 이 제품은 전체 N채널 MOSFET 파워 스테이지를 구동하는 컴팩트형 24핀 패키지로 제공된다. 4~140V(150V abs max)의 입력 전압 범위는 고입력 전압 소스 또는 고전압 서지를 가지는 입력으로부터 동작할 수 있도록 설계되어, 외부 서지 억제 디바이스가 필요 없는 것이 특징이다. LTC7801은 입력 전압이 4V까지 떨어지는 동안에도 최대 100%의 듀티사이클로 계속 동작하기 때문에 교통, 산업 제어, 로봇 및 데이터콤 애플리케이션에 적합하다.

출력 전압은 최대 20A의 출력 전류에서 96%의 효율과 함께 0.8~60V 범위 내에서 설정될 수 있다. 이 디바이스는 출력 전압 레귤레이션 상태에서 슬립 모드 시 전력 소모량이 40 μA 밖에 되지 않기 때문에 올웨이즈온(always-on) 시스템에 이상적이다. 내부 차지 펌프는 드롭아웃 시에도 100% 듀티 사이클과 계속 디바이스 구동이 가능하도록 하기 때문에 방전 시 배터리로부터 전력을 공급받아야 하는 경우에 유용하다.

 

LTC7801의 강력한 1Ω N채널 MOSFET 게이트 드라이버는 최대 효율을 위해 로직 또는 표준 레벨 MOSFET을 사용할 수 있도록 5~10V 범위에서 조절이 가능하다. LTC7801은 높은 입력 전압 애플리케이션에서 많은 온칩 전력 소모를 방지하기 위해 NDRV 핀을 포함하고 있는데, 이는 IC 전력을 공급하기 위해 낮은 드롭아웃 리니어 레귤레이터의 기능을 하는 옵션사항인 외부 N 채널 MOSFET의 게이트를 구동한다. LTC7801은 또한 EXTVCC 핀을 통해 스위칭 레귤레이터의 출력 또는 다른 이용 가능한 소스의 출력으로부터 전력을 공급받는 것이 가능해 전력 소모를 줄이고 효율을 높일 수 있다.

LTC7801은 50 kHz와 ~900 kHz에서 고정 주파수를 선택해 사용할 수 있으며, 75~850 kHz의 외부 클럭으로 동기화될 수 있다. 사용자는 경부하 동안 강제 연속 동작 모드, 펄스스키핑(Pulse-Skipping) 또는 리플이 낮은 버스트 모드(Burst Mode®) 동작 중 선택할 수 있다. 전류 모드 아키텍처는 쉬운 루프 보상, 빠른 과도 응답 및 우수한 라인 레귤레이션과 같은 특징을 제공한다.

전류 센싱은 최고 효율을 얻기 위해 출력 인덕터(DCR)에서 전압 드롭을 감지하거나 옵션 감지 저항을 이용함으로써 가능하다.  80 ns의 최소 온타임은 높은 스위칭 주파수에서 높은 스텝다운 비(Step Down Ratio)를 가능하게 한다. 전류 폴드백은 과부하 상태 동안 MOSFET의 방열을 제한한다. 이 밖에도 통합 부트스트랩 다이오드, 파워굿 출력 신호, 조절 가능한 입력 과전압 록아웃 및 소프트스타트 기능을 제공한다.  

LTC7801은 4×5 mm QFN-24 및 TSSOP-24 열성능 향상 패키지로 제공된다. 현재 온도 범위가 -40~125℃로 확대된 산업용 버전과 -40~150℃의 고온 자동차 버전의 2가지 온도 등급으로 공급된다. 

  ● LTC7801의 주요 특징

  • 넓은 입력 전압 범위: 4~140V(150V Abs Max)
  • 넓은 출력 전압 범위: 0.8~60V
  • 최대 20A의 출력 전류
  • 최고 96%의 효율을 위한 동기식 정류 방식
  • 40 μA의 낮은 대기 전류
  • 100% 듀티 사이클 기능
  • 로직 레벨 또는 표준 스레스홀드 MOSFET을 위한 조절 가능한 5~10V 게이트 드라이브 전압
  • DCR 또는 RSENSE 전류 센싱
  • 높은 스텝다운 비를 위한 80 ns의 낮은 최소 온타임
  • 경부하에서 연속, 펄스스키핑 또는 리플이 낮은 Burst Mode® 동작 모드 중 선택 가능
  • 50~900 kHz의 고정 동작 주파수 선택 가능
  • PLL 동기화 가능 동작 주파수(75~850 kHz)
  • 빠른 과도 응답 및 쉬운 루프 보상을 위한 전류 모드 제어 기능
  • 파워 굿 출력 신호
  • 조절 가능한 입력 과전압 록아웃

 

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