BESCHREIBUNG

Der LT4320/LT4320-1 ist ein idealer Diodenbrückencontroller, der vier n-Kanal-MOSFETs ansteuert und Spannungsgleichrichtung von DC bis typisch 600Hz unterstützt. Durch die Maximierung der verfügbaren Spannung und die Reduzierung der Verlustleistung (siehe Thermografievergleich unten) vereinfacht die ideale Diodenbrücke das Design von Stromversorgungen und senkt die Kosten für Stromversorgungen, insbesondere bei Niederspannungsanwendungen.
Eine ideale Diodenbrücke eliminiert auch thermische Designprobleme, teure Kühlkörper und reduziert die Leiterplattenfläche erheblich. Die interne Ladungspumpe des LT4320 unterstützt ein All-NMOS-Design, das größere und teurere PMOS-Schalter überflüssig macht. Wenn die Stromquelle ausfällt oder kurzgeschlossen wird, minimiert eine schnelle Abschaltung die Rückstromtransienten.
Der LT4320 ist für die Gleichrichtung von Gleichstrom bis 60Hz typischer Spannung ausgelegt, während der LT4320-1 für die Gleichrichtung von Gleichstrom bis 600Hz typischer Spannung ausgelegt ist. Höhere Betriebsfrequenzen sind je nach MOSFET-Größe und Betriebslaststrom möglich.

 

FEATURES

-Maximiert die Leistungseffizienz
-Eliminiert thermische Designprobleme
-DC bis 600Hz
-9V bis 72V Betriebsspannungsbereich
-IQ = 1,5mA (typisch)
-Maximiert die verfügbare Spannung
-Erhältlich in 8-poligen (3mm × 3mm) DFN-, 12-poligen MSOP- und 8-poligen PDIP-Gehäusen

 

ANWENDUNGEN

-Sicherheitskameras
-Erdgebundene oder luftgestützte Stromverteilungssysteme
-Power-over-Ethernet betriebenes Gerät mit einem sekundären Eingang
-Polaritäts-agnostischer Stromeingang
-Diode Bridge Replacement

 

OPERATION

Elektronische Systeme, die von einer Wechselstromquelle oder einer polaritätsunabhängigen Gleichstromquelle mit Strom versorgt werden, verwenden häufig einen 4-Dioden-Gleichrichter. Die herkömmliche Diodenbrücke ist mit einem Effizienzverlust verbunden, der durch den Spannungsabfall zwischen zwei leitenden Dioden entsteht. Der Spannungsabfall verringert die verfügbare Versorgungsspannung und führt insbesondere bei Niederspannungsanwendungen zu einem erheblichen Leistungsverlust.
Durch die Maximierung der verfügbaren Spannung und die Reduzierung der Verlustleistung vereinfacht die ideale Diodenbrücke das Design der Stromversorgung und reduziert die Kosten für die Stromversorgung. Eine ideale Diodenbrücke eliminiert auch thermische Designprobleme, teure Kühlkörper und reduziert die Fläche der Leiterplatte erheblich.
Der LT4320 ist für die Gleichrichtung von Gleichstrom bis 60Hz typischer Spannung ausgelegt, während der LT4320-1 für die Gleichrichtung von Gleichstrom bis 600Hz typischer Spannung ausgelegt ist. Höhere Betriebsfrequenzen sind je nach MOSFET-Größe und Betriebslaststrom möglich.

 

ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN

Belastungen, die über die unter Absolute Maximum Ratings aufgeführten hinausgehen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Wenn nicht anders angegeben, kann eine längere Beanspruchung bei absoluten Höchstwerten die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Geräts beeinträchtigen.
Alle Spannungen beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf OUTN = 0V.
Extern erzwungene absolute Spannungsmaxima. Der LT4320 kann diese Grenzen im normalen Betrieb überschreiten.

 

ANWENDUNGSINFORMATIONEN

MOSFET-AUSWAHL

Ein guter Ausgangspunkt ist die Reduzierung des Spannungsabfalls der idealen Brücke auf 30mV pro MOSFET mit dem LT4320 (50mV pro MOSFET mit dem LT4320-1).
Bei der Berechnung der AC-Leistungsaufnahme, 3 - IAVG geht davon aus, dass die Dauer des Stromflusses 1/3 der AC-Periode beträgt. Wählen Sie die maximal zulässige Drain-Source-Spannung, VDSShöher sein als die maximale Eingangsspannung.
Stellen Sie sicher, dass der MOSFET einen Dauerstrom von 3 - I verarbeiten kann.AVG um die erwarteten Spitzenströme während der AC-Gleichrichtung abzudecken. Das heißt, wählen Sie ID ≥ 3A. Da eine 24V AC-Wellenform 34V Spitze erreichen kann, wählen Sie einen MOSFET mit VDSS >>34V. Eine gute Wahl von VDSS ist 60V in einer 24V AC Anwendung.

ANDERE ÜBERLEGUNGEN BEI DER AUSWAHL VON MOSFETS

Zu den praktischen Überlegungen zu MOSFETs für die ideale Brückenanwendung auf Basis des LT4320 gehört die Auswahl der niedrigsten verfügbaren Gesamt-Gate-Ladung (Qg) für das gewünschte RDS(ON). Vermeiden Sie eine Überdimensionierung des MOSFET, da ein überdimensionierter MOSFET die maximale Betriebsfrequenz einschränkt, unbeabsichtigte Effizienzverluste verursacht, die Ein-/Ausschaltzeiten nachteilig verlängert und die Gesamtkosten der Lösung erhöht. Die im Abschnitt Elektrische Eigenschaften angegebenen Gate-Pull-up-/Pull-down-Stromstärken des LT4320 und die Gesamt-Gate-Ladung des MOSFET (Qg), bestimmen die Ein- und Ausschaltzeiten des MOSFET und die maximale Betriebsfrequenz in einer Wechselstromanwendung. Die Wahl der niedrigsten Gate-Kapazität unter Einhaltung von RDS(ON) beschleunigt die Reaktionszeit bei voller Anhebung, Regulierung, Abschaltung und Eingangskurzschlüssen.
VGS(th) muss mindestens 2V oder höher sein. Eine Gate-Schwellenspannung von weniger als 2V wird nicht empfohlen, da zu viel Zeit benötigt wird, um das Gate unter die Schwelle zu entladen und die Stromleitung während eines Hot Plugs oder eines Eingangskurzschlusses zu stoppen.