Fürstenfeldbruck, 26. Mai 2008 – National Semiconductor stellt unter der Bezeichnung LM5118 den industrieweit ersten, auf der Emulated-Current-Mode-Regelung basierenden Buck-Boost-DC/DC-Schaltregler mit einem bisher unerreichten Betriebsspannungsbereich von 3 bis 75 V vor. Einsatzgebiete sind Automotive- und Telekommunikations-Applikationen sowie batteriebetriebene Systeme. Der Schaltregler zeichnet sich durch eine bis 500 kHz programmierbare Schaltfrequenz, eine äußerst geringe Stromaufnahme im Shutdown-Modus sowie einen sanften Wechsel zwischen Buck- und Buck-Boost-Betriebsart aus.
Der LM5118 arbeitet mit einem maximalen Wirkungsgrad von 95 %, was ihn als Mitglied der aus energieeffizienten Produkten bestehenden PowerWise®-Familie von National qualifiziert.
Die unkomplizierte Zwei-Schalter-Konfiguration erlaubt Designingenieuren das einfache Zusammenstellen eines kompletten Leistungswandlers mit besonders großem Eingangsspannungsbereich. Die Eignung für Spannungen von 3 V bis 75 V macht den LM5118 zum idealen Baustein für Automotive-Anwendungen. Beispiele sind die Stromversorgung von Displays im Armaturenbrett, von elektronischen Steuergeräten beispielsweise für das ABS oder die Kraftstoffeinspritzung sowie der zahlreichen Mikrocontroller, die in modernen Autos zum Einsatz kommen. Diese Systeme arbeiten mit einer nominellen Batteriespannung von 12,6 V, die jedoch beim Kaltstart kurzzeitig auf 4 V abfallen kann. Damit ein unterbrechungsfreier Betrieb der elektronischen Steuergeräte gewährleistet ist, muss die Funktionsfähigkeit auch bei Spannungen von 4 V und darunter erhalten bleiben. Mit der speziellen Buck-Boost-Regelung des LM5118 ist diese unterbrechungsfreie Regelung möglich.
Das Regelverfahren des LM5118 basiert auf dem Current-Mode-Verfahren, allerdings unter Verwendung einer emulierten Stromrampe. Kennzeichnend für die patentierte Emulated-Current-Mode-Technik ist die überragende Ausregelung von Netz- und Lastschwankungen und die mit der traditionellen Current-Mode-Regelung nicht realisierbare Eignung für den Betrieb mit kleinen Tastverhältnissen.
Technische Eigenschaften des Buck-Boost-DC/DC-Schaltreglers LM5118
Der Schaltregler LM5118 von National bringt alle nötigen Funktionen zur Implementierung eines Buck-Boost-Schaltreglers mit hohem Wirkungsgrad mit, wobei sich der Bauteileaufwand auf ein Minimum beschränkt. Die Buck-Boost-Topologie regelt die Ausgangsspannung unabhängig davon, ob die Eingangsspannung kleiner oder größer als die Ausgangsspannung ist. Diese Eigenschaft macht den Baustein besonders für Automotive-Anwendungen interessant.
Als Buck-Regler arbeitet der LM5118, solange eine hinreichende Differenz zwischen der Eingangsspannung und der geregelten Ausgangsspannung besteht. Sinkt die Eingangsspannung langsam auf das Niveau der Ausgangsspannung ab, erfolgt nach und nach der Übergang in den Buck-Boost-Modus. Dieses Dual-Mode-Konzept sorgt für die Aufrechterhaltung der Regelfunktion über einen weiten Bereich von Eingangsspannungen hinweg. Hervorzuheben sind die optimale Umwandlungs-Effizienz im Buck-Modus und das Fehlen jeglicher Unstetigkeiten beim Wechsel zwischen den Betriebsarten. Die Treiber für den High-seitigen Buck-MOSFET und den Low-seitigen Boost-MOSFET sind in den LM5118 integriert. Die Emulated-Current-Mode-Technik vermindert die Störempfindlichkeit der Pulsweitenmodulations-Schaltung und erlaubt die zuverlässige Regulierung auch von sehr kleinen Tastverhältnissen, die in Anwendungen mit hoher Eingangsspannung erforderlich sind. Als zusätzliche Schutzfunktionen sind Strombegrenzung, Überhitzungsschutz und ein Enable-Eingang vorhanden.
Der LM5118 wird in einem thermisch optimierten TSSOP-Gehäuse mit 20 Pins geliefert. Weitere Informationen über den LM5118 sowie die Möglichkeit zum Bestellen von Mustern oder eines Evaluation-Boards gibt es unter www.national.com/pf/LM/LM5118.html.
Die Emulated-Current-Mode-Technologie
Die Emulated-Current-Mode-Regelung vermeidet die Störempfindlichkeit der traditionellen Current-Mode-Regelung durch Emulation des für die Pulsweitenmodulation herangezogenen Buck-Switch-Stromsignals. Bei dem emulierten Buck-Switch-Stromsignal handelt es sich um die Summe aus einem emulierten Rampenstrom und dem abgetasteten Diodenstrom unmittelbar vor dem Schalten. Der Verzicht auf die direkte Erfassung des Buck-Switch-Stroms minimiert die Auswirkungen von Schaltstörungen, während die Vorteile der Current-Mode-Regelung erhalten bleiben.
Verfügbarkeit und Preis
Der LM5118 ist sofort lieferbar und kostet 2,92 US-Dollar (ab 1.000 Stück).
Power-Management-Produkte von National
National löst Power-Management-Designprobleme in Anwendungen mit begrenztem Platz und Energiebudget – von umfangreich ausgestatteten Handheld-Geräten bis hin zu großen Geräten für den Netzbetrieb. Stromversorgungs-Designer profitieren von den Produkten, dem Experten-Know-How und den Designtools von National, um in der kürzest möglichen Zeit komplexe Stromversorgungen für umweltfreundliche Systeme entwerfen zu können. Das Spektrum der Hochleistungs-Produkte umfasst Schaltregler wie die SIMPLE-SWITCHER®-Familie als Top-Produkte von National sowie applikationsspezifische Bauelemente, darunter beispielsweise Treiber für weiße LEDs sowie Power-over-Ethernet-Controller. Weitere Informationen zu Nationals Power-Management-Produkten gibt es unter http://www.national.com/power.
Informationen zur PowerWise-Marke von National
Die Marke ‚PowerWise’ steht für das energieeffiziente Produkt-Portfolio des Unternehmens. Es umfasst Produkte mit einem herausragenden Verhältnis zwischen Performance und Stromaufnahme auf der Komponentenebene, sowie Systemlösungen inklusive Intellectual Property (IP), Referenz-Designs und hochintegrierte ICs, die speziell zur Erzielung maximaler Energieeinsparungen auf Systemebene entwickelt wurden. Zur PowerWise-Familie von National gehören energieeffiziente Power-Management-Bausteine, Verstärker sowie Schnittstellen- und Datenwandler-Produkte. Weitere Informationen über Nationals energieeffiziente Produkte, Ressourcen und Tools stehen unter www.national.com/powerwise zur Verfügung.
Zu National Semiconductor
National Semiconductor gehört zu den weltweit führenden Halbleiterherstellern und hat sich auf die Analogtechnologie fokussiert. Das Unternehmen stellt leistungsfähige Analogkomponenten und Analogsubsysteme her und bietet ein umfangreiches Portfolio an Power-Management-ICs, Audio- und Operationsverstärkern, Interface-Produkten, Datenwandlern und Display-Treibern. Zu den Zielmärkten des Unternehmens gehören die Mobilkommunikation (Endgeräte und Infrastruktur), Display-Anwendungen, die Medizin-, Automobil- und Industrieelektronik sowie Test- und Prüfsystem-Applikationen. National mit Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien/USA, erzielte im Geschäftsjahr 2007, das am 27. Mai 2007 endete, einen Umsatz von 1,93 Mrd. US-Dollar. Die europäische Zentrale des Unternehmens befindet sich in Fürstenfeldbruck nahe München. Weitere Unternehmens- und Produkt-Informationen sind unter www.national.com erhältlich.
Dieser Pressetext und ein Pressebild sind auch elektronisch unter
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National Semiconductor, SIMPLE SWITCHER und PowerWise sind eingetragene Warenzeichen der National Semiconductor Corporation. Alle übrigen Marken- oder Produktnamen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Besitzer.
