Beschreibung

Der LTC3226 ist ein 2-Zellen-Superkondensator-Ladegerät mit einem Backup-PowerPath-Controller. Er enthält einen Ladungspumpen-Superkondensatorlader mit programmierbarer Ausgangsspannung, einen Low-Dropout-Regler und einen Power-Fail-Komparator zum Umschalten zwischen Normal- und Backup-Modus.

Das Supercapacitor-Ladegerät mit konstantem Eingangsstrom wurde entwickelt, um zwei Supercapacitors in Serie auf eine über einen Widerstand programmierbare Ausgangsspannung von 2,5V bis 5,3V zu laden. Die Eingangsstromgrenze des Ladegeräts ist über einen externen Widerstand auf bis zu 315mA programmierbar.

Der interne Backup-LDO wird von den Superkondensatoren gespeist und liefert einen Spitzenausgangsstrom von bis zu 2A bei einstellbarer Ausgangsspannung. Wenn die Eingangsspannung unter den Schwellenwert für die Ausfallspannung fällt, geht der LTC3226 automatisch in einen Backup-Zustand über, in dem die Superkondensatoren den Ausgang über den LDO versorgen. Die Höhe der Ausfallspannung der Eingangsspannung wird über einen externen Widerstandsteiler programmiert.

Durch das geringe Eingangsrauschen, den niedrigen Ruhestrom und die kompakte Bauform ist der LTC3226 ideal für kleine, batteriebetriebene Anwendungen geeignet. Die interne Strombegrenzung und die thermische Abschaltung ermöglichen es dem Baustein, einen kontinuierlichen Kurzschluss zwischen den Pins PROG oder CPO und Masse zu überstehen.

 

FEATURES

1x/2x Multimode-Ladepumpe Supercapacitor-Ladegerät

Automatischer Zellenabgleich

Ideale Diode Main PowerPath™ Controller (VIN zu VOUT)

Interne 2A LDO Backup-Versorgung (CPO zu VOUT)

Automatische Haupt-/Backup-Umschaltung

Eingangsspannungsbereich: 2,5V bis 5,5V

Programmierbare SCAP-Ladespannung

Programmierbare Eingangsstrombegrenzung (max. 315mA)

Keine Last IVIN = 55μA (typisch)

Low Profile, 16-poliges 3mm × 3mm QFN-Gehäuse

 

ANWENDUNGEN

Intelligente Stromzähler

Batteriebetriebene industrielle/medizinische Geräte

3.3V Solid-State-Laufwerke

Industrielle Alarme

Zubehör für die Datensicherung

Batterie-Überbrückungsmaterial

 

OPERATION

Der LTC3226 ist ein 2-Zellen-Superkondensator-Ladegerät, das zur Unterstützung eines Li-Ionen-Akkus oder einer beliebigen Systemschiene im Bereich von 2,5V bis 5,3V entwickelt wurde. Er verfügt über vier Hauptschaltungskomponenten: eine Dual-Mode-Ladepumpe (1x/2x) mit integriertem Balancer und einer Spannungsklemme, einen LDO zur Versorgung des Laststroms aus der im Superkondensator gespeicherten Ladung, einen idealen Diodencontroller zur Steuerung des Gates des externen FET zwischen VIN und VOUT und einen PFI-Komparator, der entscheidet, ob die Ladepumpe zum Laden des Superkondensatorstapels oder der LDO zur Versorgung der Last aktiviert wird, wenn VIN unter einen extern programmierten Wert fällt.

Der LTC3226 hat zwei Betriebsmodi: Normal und Backup. Wenn VIN über einer extern programmierbaren PFI-Schwellenspannung liegt, befindet sich das Bauteil im Normalmodus, in dem Strom von VIN über den externen FET zu VOUT fließt und die interne Ladungspumpe eingeschaltet bleibt, um den Superkondensatorstapel zu füllen. Wenn VIN unter diesem PFI-Schwellenwert liegt, befindet sich das Bauteil im Backup-Modus. In diesem Modus wird die interne Ladungspumpe ausgeschaltet, der externe FET wird ausgeschaltet und der LDO wird eingeschaltet, um den Laststrom aus der gespeicherten Ladung zu liefern.

 

Spannungsklemme

Die LTC3226-Ladepumpe ist mit einem Schaltkreis ausgestattet, der die Spannung an jedem Superkondensator im Stapel auf eine maximal zulässige voreingestellte Spannung von 2,65V begrenzt. Wenn die Spannung am oberen Kondensator (VMID-VCPO) jemals 2,65V erreicht, bevor der CPO-Pin die Zielspannung erreicht, stoppt die Ladepumpe das Aufladen des oberen Teils des Stapels über den CPO-Pin, schaltet in den 1x-Modus und liefert über den VMID-Pin direkt Ladung an den unteren Kondensator, bis die Stapelspannung den programmierten Wert erreicht. Wenn die Spannung am unteren Kondensator 2,65 V erreicht, bevor der Stack seinen Zielwert erreicht, liefert die Ladepumpe über den CPO-Pin weiterhin Ladung an den oberen Teil des Stacks und ein Shunt-Regler schaltet sich ein, um die Ladung vom unteren Kondensator abzuleiten und verhindert, dass die Spannung am VMID-Pin weiter ansteigt. Der Shunt-Regler ist in der Lage, den maximal zulässigen Ladestrom von ca. 315 mA (im 1x-Modus) zu überbrücken. Wenn beide Kondensatoren 2,65V überschreiten, geht die Ladepumpe in den Schlafmodus über, indem sie den Großteil ihrer Schaltkreise abschaltet.