Schaltbild DC/DC-Abw├Ąrtswandler

Zuverl├Ąssigkeit, hoher Wirkungsgrad und vielseitige Einsetzbarkeit sind bei DC/DC-Abw├Ąrtswandlern (Buck-Converter) gefragt. In vielen Applikationen sind sie beim Power-Management unverzichtbar. (Bild: Glyn, SG Micro, H├╝thig)

Der hochfrequente, synchrone Abw├Ąrtswandler SGM61412 mit integrierten Schaltern von SG Micro (Vertrieb durch Glyn) besitzt einen weiten Eingangsspannungsbereich von 4,5 V bis 42 V. Damit deckt das Bauelement die wichtigsten Industriespannungen von 36 V, 24 V, 15 V und 12 V ab. In diesem Bereich kann er einen Ausgangsstrom von bis zu 1,2 A liefern. Die Ausgangsspannung l├Ąsst sich zwischen 0,8 V und und 20 V mittels Spannungsteiler frei parametrieren. Der niedrige Ruhestrom von 55 ┬ÁA und der niedrige Abschaltstrom von nur 1,2 ┬ÁA machen ihn au├čerdem zu einer geeigneten Wahl f├╝r batteriebetriebene Anwendungen. Der Wandler besitzt einen hohen Wirkungsgrad von 80 Prozent bis 95 Prozent. Damit l├Ąsst sich die W├Ąrmeentwicklung reduzieren und eine l├Ąngere Nutzung der Applikation bei Akku- oder Batteriebetrieb erreichen.

Themenreihe: Hidden Champions der Elektronik

Hidden Champions
(Bild: H├╝thig)

In unserer Themenreihe Hidden Champions der Elektronik widmen wir uns den Komponenten, die selten im Rampenlicht stehen. Denn die Stars einer Platine k├Ânnen  ohne die Hidden Champions an der Peripherie nicht funktionieren. Passive Bauelemente, K├╝hlk├Ârper, Kabel, Stecker, einfachere Logik-ICs etc. werden immer wieder gern ├╝bersehen oder gelten als ÔÇ×langweiligÔÇť, sind aber essenziell wichtig. Genau um solche Hidden Champions geht es hier.

Der hohe Wirkungsgrad ├╝ber einen weiten Lastbereich wird durch eine Herabsetzung der Schaltfrequenz bei geringer Last erreicht . Dadurch lassen sich die Schalt- und Treiberverluste reduzieren. Zu den weiteren Merkmalen des Bauelements geh├Âren eine interne Kompensation, ein interner monotoner Soft-Start, auch bei vorgespanntem Ausgang, und ein schnelles Regelkreisverhalten dank des Spitzenstromreglers. Der SGM61412 schaltet mit 1,2 MHz und kann dadurch EMI-St├Ârungen verhindern. Diese PWM-Frequnez erlaubt den Einsatz von kleinen, preiswerten teilgeschirmten oder geschirmten Induktivit├Ąten im Bereich von 4,7 ┬ÁH bis 10 ┬ÁH. So bietet ein vorgeschalteter SGM61412 beispielsweise die M├Âglichkeit, ein 4,3-Zoll-TFT-Display, das eine Betriebsspannung von 3,3 V bei 600 mA ben├Âtigt, direkt aus einer 24-V-Industriespannung mit einem Wirkungsgrad von mehr als 80 Prozent zu betreiben.

Was sind synchrone DC/DC-Abw├Ąrtswandler

Ein synchroner DC/DC-Abw├Ąrtswandler (auch Abw├Ąrtswandler oder Tiefsetzsteller genannt) ist eine Art von Gleichspannungswandler, der verwendet wird, um eine h├Âhere Eingangsspannung in eine niedrigere Ausgangsspannung umzuwandeln. Im Gegensatz zu einem nichtsynchronen Abw├Ąrtswandler verwendet der synchrone Abw├Ąrtswandler spezielle Schaltelemente, wie z. B. Synchrongleichrichter, um die Energieverluste in der Schaltung zu verringern und einen h├Âheren Wirkungsgrad zu erzielen.

Im Wesentlichen arbeitet der synchrone DC/DC-Abw├Ąrtswandler durch periodisches Schalten eines Schaltelements, z. B. eines MOSFET oder IGBT, um den Stromfluss durch eine Induktivit├Ąt zu steuern. Durch diese Steuerung wird die Eingangsspannung in die Ausgangsspannung umgewandelt und an den Lastkreis abgegeben. Ein Synchrongleichrichter wird verwendet, um den Stromkreis zu schlie├čen, wenn Strom durch die Induktivit├Ąt flie├čt, um den Energiefluss zu maximieren und Energieverluste zu minimieren.

Zu den Schutzfunktionen des Bausteins geh├Âren eine Strombegrenzung und Kurzschlussschutz, eine thermische Abschaltung mit automatischer Wiederherstellung und ein Ausgangs├╝berspannungsschutz. Die Frequenzr├╝ckf├╝hrung verhindert ein Durchgehen des Induktionsstroms w├Ąhrend des Starts. Der Abw├Ąrtswandler ist in einem TSOT-23-6-Geh├Ąuse erh├Ąltlich. Er arbeitet in einem Betriebstemperaturbereich von -40 ┬░C bis +125 ┬░C. Er eignet sich f├╝r verschiedene industrielle Anwendungen mit hoher Eingangsspannung oder f├╝r die Leistungsaufbereitung aus ungeregelten Quellen. Referenz-Designs f├╝r die Ausgangsspannungen VOUT = 3,3 V, 5 V und 12 V stellt Glyn auf Anfrage im 78XX-RETROFIT-Design bereit.

DC/DC-Wandler SGM61412
(Bild: Glyn, SG Micro)

DC/DC-Wandler SGM61412

  • Eingangsspannung: 4,5 V bis 42 V
  • Schaltfrequenz: 1,2 MHz
  • Ausgangsstrom: bis 1,2 A
  • Soft-Start und interne Kompensation
  • Betriebstemperatur: -40 ┬░C bis +125 ┬░C
  • Umfangreiche Schutzfunktionen
  • TSOT-23-6-Geh├Ąuse

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