(Bild: Ricoh Electronic Devices Co., Ltd)
400 mA PWM / VFM Synchrones Abwärts-DC/DC-Wandlermodul mit integriertem Induktor
Das RM590 Abwärts-DC/DC-Wandlermodul ist ein bemerkenswertes Produkt in einem winzigen Gehäuse mit einem leistungsstarken 400-mA-Abwärts-DC/DC-Wandler und einem eingebauten Induktor. Es bietet dem Konstrukteur Komfort, garantiert aber auch einen hohen Wirkungsgrad durch Synchrongleichrichtung. Die hohe Betriebsfrequenz von 6 MHz erfordert dank geringer Abmessungen und einer geringen Anzahl externer Komponenten einen erheblich geringen Platz auf der Leiterplatte. Die automatische PWM / VFM-Umschaltung sorgt für einen stabilen Wirkungsgradausgang über einen weiten Ausgangsstrombereich.
Im Gegensatz zum Entwerfen von Schaltungen mit Spannungsreglern ist eine Schaltung mit einem DC/DC-Wandler eine kompliziertere Aufgabe. Der Designer steht vor mehreren wichtigen Entscheidungen, die das Endergebnis beeinflussen können. Die Verwendung eines DC/DC-Wandlermoduls mit eingebauter Induktor macht das Design jedoch viel einfacher, während die Leistung durch ein PCB-Design mit geringem Platzbedarf und kurzen Leitungen sowie der synchronen Gleichrichtung mit eingebauten High- und Low-Side-MOSFETS optimiert wird.
Die Auswahl eines geeigneten Induktors ist eine zeitaufwändige Aufgabe, die auch über die Produktlebensdauer der Anwendung verfügbar bleiben muss. Der RM590 löst dieses Problem, außerdem führt der eingebettete Induktor auch zu einer geringeren EMI-Emission und kann durch Befolgen guter Design- und Layout-Praktiken weiter reduziert werden.
Wir konnten dieses kleine Modul dank seiner hohen Arbeitsfrequenz von 6 MHz herstellen, was zu niedrigeren Werten der reaktiven Komponenten führt. Auf der Platine wird nur ein zusätzlicher Eingangs- und Ausgangskondensator benötigt, wodurch wertvoller Platz auf der Platine gespart wird.
Die Leistungsmerkmale des RM590 beweisen, dass es sich um einen sehr stabilen DC/DC-Wandler mit einem Spitzenwirkungsgrad von bis zu 93% handelt.
Es stehen zwei verschiedene Betriebsmodi zur Verfügung, die über den Modus-Pin gesteuert werden:
1. Automatischer PWM/VFM-Modus: Um eine hohe Effizienz unter leichten und schweren Lastbedingungen aufrechtzuerhalten, schaltet das Gerät automatisch zwischen PWM- und VFM-Modus um.
2. Erzwungener PWM-Modus: Reduziert das Rauschen, da die Frequenz unter allen Lastbedingungen fest ist.
Mehrere Schutzschaltungen sind integriert: Eine Under Voltage Lock-Out-Schaltung deaktiviert den DC/DC-Wandler, falls die Eingangsspannung unter einen minimalen Schwellenwert fällt. Eine Sanftanlaufschaltung regelt die Ausgangsspannung so, dass sie sanft ansteigt, wodurch ein Über- und Unterschwingen des Ausgangs während der Startphase verhindert wird. Die Lx-Strombegrenzungsschaltung verhindert, dass der Spitzenstrom durch die Induktivität einen bestimmten maximalen Stromschwellenwert überschreitet. Der thermische Schutz schützt das Modul vor Überhitzung, wenn die Sperrschichttemperatur 140 °C überschreitet.
Gezielte Anwendungen für den RM590 sind Produkte mit einem hohen Miniaturisierungsgrad wie Wearables und tragbare Geräte sowie andere Consumer-, Industrie- und IoT-Geräte.
Optionale Funktionen werden von der Produktversion ausgewählt, es verfügt über eine automatische Entladefunktion, die den Ausgangskondensator schnell entlädt, sobald der CE-Pin den Chip abschaltet, und man kann zwischen einer festen oder einer einstellbaren Ausgangsspannungsversion wählen.
Das RM590 ist im QFN2220-8-Gehäuse mit den Abmessungen 2,2 x 2,0 x 1,5 mm erhältlich, Evaluation Boards sind ab sofort bei unseren zugelassenen lokalen Distributoren oder Online-Partnern erhältlich. Es ist geplant, dass es unserem PLP-Programm hinzugefügt wird, um eine langfristige Verfügbarkeit zu gewährleisten.
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