Jste zde

FAN23xx: vysoká účinnost nedaleko zátěže

Jan Robenek, 7. Srpen 2013 - 0:00

Nová generace kompatibilních regulátorů POL TinyBuck™ od Fairchild Semiconductoru s rozměry pouzdra 5 x 5,5 mm dodává výstupní proudy o velikosti až 15 A. Nabízí lepší teplotní charakteristiky a také odolnost, zatímco jejich účinnost při plném zatížení útočí na hranici 96 %.

Vývojáři, pracující na napájecích zdrojích pro servery, tablety, notebooky, telekomunikační zařízení, ale též aplikace, využívající tzv. regulace v místě zátěže POL (point of load) ve zcela obecné rovině, čelí neustálému tlaku na zvyšování účinnosti svých návrhů, aby tak vyhověli současným standardům na spotřebu energie, prodloužili výdrž na jedno nabití a zároveň snižovali celkové náklady na provoz konkrétního produktu. Společnost Fairchild Semiconductor proto v reakci na současné trendy vyvinula rodinu regulátorů TinyBuck™ nové generace (TinyBuck™ regulator family), složenou z integrovaných regulátorů POL, obsahujících PWM kontrolér s konstantním t_ON a také budič spolu s MOSFETy, pracujícími na vyšší a nižší straně napájení (high-side, low-side). Obvody podporují spínací kmitočty až do 1,5 MHz.

S rodinou FAN23xx lze nyní dosahovat výrazně vyšší účinnosti a to i v případě širokého zatěžovacího rozsahu. Může za to řada optimalizací, z nichž zmiňujeme pečlivě odladěné obvody buzení hradla s odpovídajícími budícími proudy včetně časování pro každou konkrétní součástku, umožňující ve srovnání s ostatními vykázat maximální účinnost vyšší o celá dvě procenta. Pod provozní účinností při malém zatížení se zase podepisuje architektura s konstantním t_ON spolu s modulací PFM (pulse frequency modulation).

Dalšími úpravami pak výrobce dosahuje lepších teplotních charakteristik včetně odolnosti celého systému. MOSFETy PowerTrench® od Fairchild Semiconductoru s technologií Shielded Gate napomáhají při snižování rušení spínaného uzlu, zatímco moderní technologie, použité při pouzdření, budou zase minimalizovat parazitní indukčnosti a odpory.

Typické zapojení s V_IN = 12 V – 19 V a účinnost obvodu FAN2310 jako funkce V_OUT

Integrované obvody

FAN2306,

TinyBuck™ 6 A Integrated Synchronous Buck Regulator,

mohou při plném zatížení, vstupním napětí 12 V, výstupním napětí 1,2 V a spínacím kmitočtu 500 kHz, zatímco využíváme indukčnost o velikosti 1,2 µH, například dosahovat účinnosti 92,5 %. Použijeme – li stejnou součástku shodným způsobem na frekvenci 1 MHz, vykážeme s indukčností 0,56 µH účinnost 90 %. Jediný footprint pro struktury, zatížitelné 6 A, 10 A nebo též 15 A, umožňuje vývojářům flexibilně odstupňovat proudové úrovně pro navrhované systémy a to beze změny motivu desky plošného spoje.