DESCRIPCIÓN

El LTM4657 es un regulador completo de conmutación reductora de 8 A en modo µModule (micromódulo) en un diminuto encapsulado BGA de 6,25 mm × 6,25 mm × 3,87 mm. El encapsulado incluye el controlador de conmutación, los FET de potencia, el inductor y los componentes de soporte. El LTM4657, que funciona en un rango de tensión de entrada de 3,1 V a 20 V, admite un rango de tensión de salida de 0,5 V a 5,5 V, que se ajusta mediante una única resistencia externa. Su diseño de alta eficiencia proporciona hasta 8 A de corriente de salida continua. Sólo se necesitan condensadores de entrada y salida. El LTM4657 admite el funcionamiento en modo discontinuo seleccionable y el seguimiento de la tensión de salida para la secuenciación del carril de alimentación. Su alta frecuencia de conmutación y el control de modo de corriente permiten una respuesta transitoria muy rápida a los cambios de línea y carga sin sacrificar la estabilidad. Las funciones de protección contra fallos incluyen protección contra sobretensión, sobrecorriente y sobretemperatura. El LTM4657 está disponible con terminales SnPb o RoHS.

 

CARACTERÍSTICAS

Solución completa en <1 cm2 (PCB de una cara) o 0,5 cm2 (PCB de dos caras)

Paquete BGA de 6,25 mm × 6,25 mm × 3,87 mm

Amplio rango de tensión de entrada: 3,1 V a 20 V

0,5 V a 5,5 V Tensión de salida

Corriente de salida de CC de 8 A

±1,5% Máximo error total de tensión de salida CC sobre línea, carga y temperatura

Amplificador diferencial de teledetección

Control en modo corriente, respuesta transitoria rápida

Sincronización de frecuencia externa

Compartición de corriente paralela multifásica con varios LTM4657

Seguimiento de la tensión de salida

Modo discontinuo seleccionable

Indicador de buena alimentación

Protección contra sobretensión, sobrecorriente y sobretemperatura

 

APLICACIONES

Telecomunicaciones, comunicaciones de datos, redes y equipos industriales

Equipos de diagnóstico médico

Unidades y tarjetas de bastidor de almacenamiento de datos

Sistemas de prueba y depuración

 

INFORMACIÓN SOBRE APLICACIONES

La selección del componente externo viene determinada principalmente por la tensión de entrada, la tensión de salida y la corriente de carga máxima.

Relación de reducción de VIN a VOUT

Existen restricciones en las relaciones máximas de reducción de VIN y VOUT que pueden alcanzarse para una tensión de entrada dada debido a los límites de tiempo mínimo de desconexión y tiempo mínimo de conexión del regulador. El límite mínimo de tiempo de desconexión impone un ciclo de trabajo máximo que puede calcularse como:

DMAX = 1 - (tOFF(MIN) - fSW)

donde tOFF(MIN) es el tiempo mínimo de desconexión, normalmente 50ns para el LTM4657, y fSW (Hz) es la frecuencia de conmutación. Por el contrario, el límite mínimo de tiempo de conexión impone un ciclo de trabajo mínimo del convertidor que se puede calcular como:

DMIN = tON(MIN) - fSW

donde tON(MIN) es el tiempo mínimo de conexión, típicamente 25ns para el LTM4657. En los raros casos en que se supere el ciclo de trabajo mínimo, la tensión de salida permanecerá en regulación, pero la frecuencia de conmutación disminuirá respecto a su valor programado. Tenga en cuenta que se puede aplicar una reducción térmica adicional. Consulte la sección Consideraciones térmicas y reducción de la corriente de salida en esta hoja de datos.

Condensadores de desacoplamiento de salida

Con un diseño optimizado de alta frecuencia y gran ancho de banda, el LTM4657 sólo necesita un condensador cerámico de salida de baja ESR para conseguir una tensión de rizado de salida baja y una respuesta transitoria muy buena. En caso de temperaturas extremadamente frías o calientes o de alta tensión de salida, se requiere un condensador cerámico adicional o un condensador de tántalo-polímero debido a la variación de la capacitancia real sobre la tensión de polarización y la temperatura. La Tabla 7 muestra una matriz de diferentes tensiones de salida y condensadores de salida para minimizar la caída de tensión y el sobreimpulso durante un transitorio de paso de carga de 2A. El diseñador del sistema puede necesitar un filtrado de salida adicional si se requiere una mayor reducción del rizado de salida o de los picos transitorios dinámicos. La herramienta de diseño LTpowerCAD de Analog Devices está disponible para su descarga en línea para el análisis del rizado de salida, la estabilidad y la respuesta transitoria para una mayor optimización.

Modo de corriente discontinua (DCM)

En aplicaciones en las que se desea un bajo rizado de salida y una alta eficiencia a corriente intermedia, debe utilizarse el modo de corriente discontinua (DCM) conectando la patilla MODE/ CLKIN a GND.Con cargas ligeras, el comparador de corriente interno puede permanecer disparado durante varios ciclos y forzar al MOSFET superior a permanecer apagado durante varios ciclos, saltándose así ciclos. La corriente del inductor no se invierte en este modo.

Modo forzado de corriente continua (CCM)

En aplicaciones donde la operación a frecuencia fija es más crítica que la eficiencia a baja corriente, y donde se desea la menor ondulación de salida, se debe utilizar la operación continua forzada. El funcionamiento continuo forzado puede activarse conectando la patilla MODE/CLKIN a INTVCC. En este modo, se permite que la corriente del inductor se invierta durante cargas de salida bajas, el voltaje COMP está en control del umbral del comparador de corriente en todo momento, y el MOSFET superior siempre se enciende con cada pulso del oscilador. Durante el arranque, se desactiva el modo continuo forzado y se impide que la corriente del inductor se invierta hasta que la tensión de salida del LTM4657 esté en regulación.