Energooszczędny kontroler DC-DC z adaptacyjną pętlą kompensacji i interfejsem PMBus

Najnowszy kontroler DC-DC PV3101 firmy Powervation Ltd. udostępnia mechanizmy pozwalające ograniczyć do minimum straty mocy w szerokim zakresie obciążeń: adaptacyjną pętlę kompensacji oraz tryby oszczędnościowe idle, standby i power down. Układ ten bazuje na dwurdzeniowej architekturze DSP/RISC z precyzyjnym układem akwizycji danych realizującym sprzętowe algorytmy sterowania i zarządzania mocą.

Zapewnia elastyczność konfiguracji i osiągi nie spotykane w przetwornicach DC-DC innych producentów. Adaptacyjna pętla kompensacji z algorytmem Auto-Control analizuje w czasie rzeczywistym parametry pracy i w kolejnych cyklach pracy dobiera pasmo zapewniające optymalny stosunek parametrów dynamicznych do stabilności. Wewnętrzny 11-bitowy przetwornik A/C zapewnia dokładność pomiaru prądu wyjściowego ±3%, napięcia wyjściowego ±0,5% i napięcia wejściowego ±1,5%.

Dzięki technologii oszczędnościowych trybów pracy (Green Modes), PV3101 zapewnia dużą sprawność w szerokim zakresie obciążeń. Tryb emulacji diody, włączany po przejściu przetwornicy do pracy DCM (Discontinuous Conduction Mode) zapobiega wpływaniu prądu do tranzystora FET low-side, gdy natężenie prądu cewki zbliża się do zera.

Z kolei tryb pulse skipping redukuje straty na przełączanie w tranzystorze high-side, ograniczając liczbę cykli pracy do minimum zapewniającego regulację napięcia. Tryby idle, standby i power down, przełączane odpowiednio do aktywności zasilacza, ograniczają pobór prądu układu scalonego do minimum. PV3101 może być łączony w konfiguracjach wielofazowych z innymi kontrolerami Powervation za pośrednictwem szyny podziału prądu DSS.

Dostarczane przez producenta graficzne narzędzie konfiguracyjne PowerSMART umożliwia łatwą regulację ponad 60 parametrów zasilacza bez konieczności dokonywania modyfikacji sprzętowych. PV3101 jest produkowany w obudowie QFN-32. Ceny hurtowe zaczynają się od 2,90 USD przy zamówieniach 1000 sztuk.

Ważniejsze cechy:

• architektura jednowyjściowa, jednofazowa,
• adaptacyjna kompensacja pętli w czasie rzeczywistym,
• emulacja diody i tryby pulse skipping,
• precyzyjny pomiar i raportowanie następujących parametrów: V_OUT, I_OUT, V_IN, E_OUT, temperatura, współczynnik wypełnienia PWM, częstotliwość pracy,
• dokładności pomiaru: ±0,5% V_OUT, ±1,5% V_IN, ±3% I_OUT,
• możliwość sekwencyjnego załączania wyjść w systemach wielokanałowych,
• zestaw programowalnych zabezpieczeń (OVP, OCP, SCP, LOS, UVLO, OVLO, OTP),
• częstotliwość pracy od 375 kHz do 1 MHz,
• zakres regulacji napięcia wyjściowego od 0,6 V do 5,5 V,
• szyna komunikacyjna SMBus/PMBus.