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Ricoh stellt den hoch effizienten 34V / 14A Abwärtswandler R1273L für Automobilanwendungen vor

Ricoh Europe, Amstelveen, die Niederlande, 05. Oktober 2016 – das Ricoh Europe (Netherlands) B.V. Semiconductor Support Centre stellte den neuen, synchronen DC/DC-Abwärts­wandler R1273L mit einem großen Eingangsspannungsbereich bis 34V und einer justierbaren Ausgangsspannung vor. Der Ausgang kann dabei Ströme bis 14A liefern. Der Wandler verfügt über einen integrierten Controller sowie High- und Low-Side N-Kanal MOSFETs in einem gemeinsamen Gehäuse und erlaubt damit kleine, hoch-effiziente Stromversorgungs-Designs. Aufgrund seiner hohen Betriebsspannung und den hohen Ausgangsströmen empfiehlt sich der R1273L im Besonderen für moderne Fahrzeug-Unterhaltungssysteme.

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Durch seine einzigartige, stromgesteuerte PWM-Architektur ohne externen Strommesswiderstand beweist sich der R1273L als stabiler DC/DC-Konverter mit hohem Wirkungsgrad. Um die hohe Effizienz unter den verschiedensten Lastbedingungen sicherzustellen, schaltet der Baustein automatischen zwischen PWM- und VFM-Betriebsart. Neben dieser Automatik-Betriebsart kann der Schaltungsentwickler auch eine erzwungene PWM- und eine PLL_PWM-Betriebsart mit externer Taktsynchronisierung auswählen.

Die Oszillatorfrequenz ist in einem großen Bereich von 250 kHz bis 1 MHz über einen externen Widerstand justierbar. Der Oszillator kann auch mit einem externen Takt synchronisiert werden was vor allem bei Entwürfen mit mehreren DC/DC-Konvertern den Vorteil verringerter Störungen aufweist. Die Phasenkompensation kann über eine externe Widerstands-Kondensatorkombination modifiziert werden, um sie entsprechend der verwendeten Ausgangsinduktivität sowie Ausgangskapazität zu optimieren.

Der Chip bietet eine Reihe von Schutzeinrichtungen, um einen sicheren Betrieb der Schaltung zu gewährleisten. Der Power-good Pin (PGOOD) liefert dem System ein Fehlersignal, wenn der Baustein nicht einsatzbereit ist oder wenn die im Folgenden aufgelisteten Fehlerbedingungen bzw. Betriebszustände erfüllt sind:

  • CE (Chip Enable), wenn der Chip abgeschaltet ist
  • UVLO (Unterspannungsabschaltung)
  • Thermische Abschaltung
  • Während der Dauer des Soft-Starts
  • UVD (Unterspannungs-Erkennung)
  • OVD (Überspannungs-Erkennung)
  • Strombegrenzung vom Hiccup- oder Latch-Typ

Die Unterspannungsabschaltung (Under Voltage Lock Out) deaktiviert den Chip unterhalb einer minimalen Eingangsspannung, während die thermische Abschaltung den Baustein bei einer Überlast-Bedingung schützt und ihn jenseits einer bestimmten Temperatur­schwelle deaktiviert.

Die einstellbare Soft-Start-Dauer sorgt, zusammen mit einem externen Kondensator, für eine weiche Startrampe der Ausgangsspannung.

Der R1273L bietet eine Überspannungserkennung (OVD) sowie Unterspannungserkennung am Ausgang (UVD) in Form eines Fehlersignals, das bei 10% Über- bzw. Unterschreitung des regulären Wertes aktiv wird.

Für die Strombegrenzung kann der Entwickler je nach Anforderung der Anwendung entweder die Hiccup-Mode-Version oder die Latch-Mode-Version wählen. Bei der Hiccup-Version schaltet sich der Chip bei Stromüberschreitung ab und versucht nach einer bestimmten Verzögerung wieder den normalen Betrieb aufzunehmen. Die Strombegrenzung mittels Hiccup-Ansatz ist dabei ein recht elegantes Verfahren, da hier während der Chip-Off Zeit nur minimale Verlustwärme erzeugt wird.

Der Latch-Mode kehrt nach einer Stromüberschreitung nicht automatisch in den normalen Betrieb zurück sondern benötigt einen Reboot des Chips nach Beseitigung der Ursache.

Zur Minimierung der EMV-Störaussendungen verfügt der Chip über eine optionale Spread-Spectrum-Clock-Generator (SSCG) Funktion zur Erzeugung einer diffusen Oszillation in der PWM-Betriebsart.

Ricoh Electronic Devices Co., LTD. (REDC) erweiterte kürzlich sein Produktportfolio, das nun aus 3 Hauptkategorien besteht: Consumer, Industrial und Automotive. Alle hoch-zuverlässigen Halbleiterbausteine für den Einsatz in der  Unterhaltungselektronik werden bei 25°C zerstörungsfrei getestet. Die Produkte für den Einsatz in Anwendungen der Industrie- oder Automobilelektronik müssen zusätzlich ein Screening bei hohen Temperaturen und einen zeitlich erweiterten Zuverlässigkeitstest durchlaufen.

REDC ordnet seine Produkte der Automobilelektronik nach den Anwendungen „sicherheitskritisch“ (safety-critical), „allgemein“ (general equipment) oder „Zubehör“ (Accessoires). Die meisten Bauelemente aus der Automobilsparte mit Ausnahme solcher der Zubehör-Kategorie durchlaufen ein Screening bei niedrigen Temperaturen und sind bzw. werden in Kürze AEC-Q100 konform. REDC bietet auch ein Produkt-Langzeit-Programm (Product Longevity Program, PLP) für Anwendungen mit einem Lebenszyklus von 10 und mehr Jahren.

Preise und Verfügbarkeit
Der R1273L ist in einem kompakten QFN0505-32B Gehäuse verfügbar.
Weitere Informationen zu Preisen und Verfügbarkeit sind unter diesem Kontakt erhältlich.
Email: sales.europe@macnica.com

Eigenschaften des R1273L:

Betriebsspannung 4.0V to 34V
Betriebstemperaturbereich -40°C to 125°C
Start-Up Spannung 4.5V
Ausgangsspannung 0.7V to 5.3V
Ausgangsstrom Max. 14A
Toleranz Regelungsspannung  0.64V ±1.0%
Stromverbrauch ohne Last (in VFM Betriebsart) Typ. 15μA
Einstellbare Oszillatorfrequenz 250kHz to 1MHz
Synchronisierbare Taktfrequenz 250kHz to 1MHz
Spreizung bei SSCG Typ. ±3.6% of oscillator frequency (fosc)
Minimale Einschaltzeit Typ. 100ns
Minimale Ausschaltzeit Typ. 120ns (at regulation mode)
Einstellbare Soft-Start Dauer Typ. 500µs (using an external capacitor)
Pre-bias Start-up  
Phaseninvertierter Taktausgang  
Thermische Abschaltfunktion Typ. Tj=160°C
Abschaltung Unterspannung (UVLO) Typ. Vcc=3.3V
Überspannungserkennung Ausgang (OVD)  FB pin voltage (Vfb) +10% (Typ.)
Detektion/Freigabe Hysterese FB pin voltage (Vfb) x3% (Typ.)
Unterspannungserkennung (UVD) FB pin voltage (Vfb) -10% (Typ.)
Detektion/Freigabe Hysterese FB pin voltage (Vfb) x3% (Typ.)
Selectable Over-current Protection  Hiccup-mode / Latch mode
Selectable Current Limit Threshold 50mV / 70mV/ 100mV
Power-Good Ausgang NMOS Open-drain Output
Gehäuse QFN0505-32B

 

Über Ricoh
Ricoh ist ein global agierendes Technologieunternehmen das seit mehr als 80 Jahren Arbeitsprozesse transformiert. Entsprechend seiner Unternehmensphilosophie „imagine, change.“ inspiriert Ricoh sowohl Unternehmen als auch Einzelpersonen mit seinen Dienstleistungen und Technologien  zu Innovationen, die Nachhaltigkeit zu verbessern und Wachstum zu steigern. Dazu gehören Dokumenten-Management-Sys­teme, IT-Dienstleistungen, Produktions­druck­ein­richtungen, Digitalkameras, und Industrieanlagen.

Die Ricoh-Group mit Zentrale in Tokio ist in etwa 200 Ländern und Regionen vertreten. Im Geschäftsjahr bis Ende März 2016 erwirtschaftete die Ricoh-Group einen weltweiten Umsatz von 2.209 Milliarden Yen (etwa 19.6 Milliarden US$).

Im März 2001 gegründete Ricoh Europe (Netherlands) B.V. das  Semiconductor Support Centre um  europäische Distributoren und Elektronik-Designer und Hersteller mit ihren Anwendungen und sonstigen Anfragen zu Power Management und Real Time Clock ICs zu unterstützen.