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Ricoh stellt zwei 42V Power-Management-ICs mit integriertem Fensterkomparator oder Batteriespannungsdetektor vor

Osaka, Japan, 15. Januar 2019 – Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. in Japan stellt den R5116 und R5117 vor, zwei 500-mA-Spannungsregler mit Fensterkomparator oder Batteriespannungsdetektor vor, die in einem großen Eingangsspannungsbereich betrieben werden können. Diese Produkte sind speziell für erweiterte Funktionssicherheit in Automotive-, Industrie- und Verbraucheranwendungen entwickelt, in denen ein hohes Maß an Betriebszuverlässigkeit erforderlich ist.

Mikrocontroller-Prozessoren benötigen häufig eine exakte Spannungsversorgung, um korrekt zu funktionieren. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Anwendung wurden einige zusätzliche Überwachungsschaltkreise hinzugefügt, die prüfen, ob die Spannungsversorgung innerhalb der engen Sicherheitsbereiche liegt. Wenn die Versorgungsspannung die Sicherheitsbereiche überschreitet, muss der Mikrocontroller zurückgesetzt werden, damit er weiterhin korrekt funktioniert. Der R5116 und R5117 umfassen beide einen 500-mA-Spannungsregler sowie Überwachungsschaltkreise, die in einem einzigen Gehäuse integriert sind. Dies spart wertvollen Platinen Platz und Verdrahtung zwischen den Komponenten, so dass Entwickler eine kostengünstige Lösung mit einer minimalen Anzahl an externen Komponenten erhalten.

Die Hauptunterschiede des R5116 und R5117 sind ihre Überwachungsschaltkreise:

  • R5116: 500-mA-Spannungsregler + Überwachung der Ausgangsspannung auf sowohl Ober- als auch Unterspannung
  • R5116: 500-mA-Spannungsregler + Überwachung von sowohl Eingangs- als auch Ausgangsspannung auf Unterspannung

Der integrierte Überwachungsschaltkreis liefert ein aktives Niedrig-Reset-Signal, wenn der Reglerausgang unter den Regelungsbereich oder die Eingangsspannung unter einen Mindestwert fällt. Der Schaltkreis, der die Ausgangsspannung überwacht, verfügt über einen unabhängigen Sense-Pin, der an den Reglerausgang oder direkt an den Spannungsversorgungs-Pin des Mikrocontrollers angeschlossen werden kann, um die Messgenauigkeit zu verbessern.

Die neuen CMOS-basierten ICs R5116 und R5117 sind robust genug für eine Nutzung unter harten Bedingungen; sie arbeiten mit bis zu 42 V und tolerieren Load Dump-Spannungsspitzen von 60 V mit einer Dauer unter 200 ms. Die minimale Betriebsspannung beträgt 3,5 V, wodurch die Produkte selbst unter sehr schlechten Bedingungen beim Anlassen verwendet werden können. Die Produkte werden als Versionen für Verbraucher-, Industrie- und Automotive-Anwendungen angeboten und verfügen über spezifisch angepasste Betriebstemperaturbereiche von -40 bis 105°C, -50 bis 125 °C und -40 bis 125 °C. Für die Automotive-Version ist eine baldige Konformität mit AEC-Q100 geplant.

Alle Einstellungen für die Ausgangsspannung und die Überwachungsschwellenwerte werden intern durch Laserabgleich festgelegt und haben eine hohe Genauigkeit. Somit ist das Produkt als Stromquelle mit hoher Zuverlässigkeit geeignet. Der Spannungsregler hat ein hervorragendes Übergangsverhalten, eine Änderung in Eingang oder Last wirkt sich nur gering in der Ausgangsspannung aus; durch diese Merkmale wird eine falsche Überwachungs¬erkennung verhindert. Der Versorgungsspannungsdurchgriff liegt im Bereich von 70 dB bei 1 kHz.

Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Minimierung des Energieverbrauchs in Anwendungen, die kontinuierlich aktiv sind. Dies trägt zu einer verlängerten Lebensdauer der Batterie bei. Der R5116/R5117 trägt zur Reduzierung des gesamten Energieverbrauchs durch typ. 25/35 µA im Ein-Modus und 1,5/10 µA im Aus-Modus durch Steuerung des Deaktivierungs-Pins des Chips bei. Die Ausgänge haben einen N-Kanal mit offenem Drain und benötigen einen externen Pull-Up-Widerstand zum Definieren seines logischen hohen Potentials. Jeder Überwachungsschaltkreis besitzt seinen eigenen Ausgang und kann kombiniert oder einzeln mit dem Mikrocontroller verbunden werden. Ein externer Kondensator wird zum Festlegen des aktiven Reset-Zeitraums und der Einschalt-Reset-Zeit verwendet. Sie sollte mit ausreichender Länge festgelegt werden, um den Prozessor korrekt zurückzusetzen.

Im R5116 und R5117 sind umfangreiche Sicherheitsfunktionen integriert, die den Spannungsregler und andere Teile der Anwendung vor möglichen Schäden und Defekten schützen.

  • Überstromschutz, zur Reduzierung des Ausgangsstroms bei Überladung.
  • Kurzschlussschutz, ein integrierter Kurzschlussstrom-Begrenzungsschaltkreis erkennt einen Kurzschluss und reduziert den Ausgangsstrom auf ein sicheres Niveau von 105 mA; nach Behebung des Kurzschlusses nimmt der Regler automatisch den normalen Betrieb wieder auf.
  • Ein Wärmeschutz ist integriert, der den Regler bei Erkennung einer Übertemperatur von 175 °C ausschaltet. Bei Erreichen einer Temperatur von 145 °C wird der normale Betrieb wieder aufgenommen.

Zielanwendungen für diese Produkte sind beispielsweise Geräte mit einem direkten 12-V-Batterieanschluss, Motorsteuergeräte, Infotainment, Sicherheitssysteme, Armaturenbrett-Systeme, Remote Keyless Entry, Wegfahrsperren sowie Fahrerassistenzsysteme.

Preise und Verfügbarkeit
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Eigenschaften R5116 und R5117:

Eingangsspannungsbereich (Maximum Rating) 3.5 bis 42.0 V (50 V)
Absolute Maximum Rating 60V < 200 ms
Betriebstemperaturbereich
Consumer/Industrial/Automotive
-40 bis +105 / -50 to +125 / -40 bis +125°C
Stromverbrauch R5116 / R5117:  Typ. 25 / 35 µA
Standby-Stromverbrauch R5116 / R5117: Typ. 1.5 / 10 µA
Spannungsregler (VR)  
Ausgangsspannungsbereich: 3.3 bis 5.0 V
Genauigkeit Ausgangsspannung: -1.25 bis +0.75% (−40°C ≤ Ta ≤ 105°C)
Ausgangsstrom: 500 mA
Schutzeinrichtungen:

 

Thermischer Überlastschutz (Temperaturschwelle Typ.175 °C)
Ausgangsstrom (Typ.750 mA)
Ausgangskurzschluß-Strombegrenzung (Typ.105 mA)
Spannungsdetektor (VD) R5116  
Überspannungs (OV) Detektorschwelle: 3.3 bis 5.5 V (in 0.01V Schritten)
Unterspannungs (UV) Detektorschwelle: 2.5 bis 5.0 V (in 0.01V Schritten)
Genauigkeit Detektorschwelle: -1.25 bis +0.75% (−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Freigabe-Hysterese: max 0.7%
Spannungsdetektor (Sense-Eingang SVD) R5117  
Detektorschwelle: 2.5 V bis 5.0 V (in 0.01V Schritten)
Genauigkeit Detektorschwelle: -1.25 bis +0.75%(−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Freigabe-Hysterese: max 0.7%
Batteriespannungsdetektor (BVD) R5117  
Detektorschwelle: 3.5 bis 12.0 V (in 0.1V step)
Genauigkeit Detektorschwelle: -2.0 bis +1.0% (−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Freigabehysterese: max 5.0%
Gehäuse R5116S, R5117S HSOP-8E
AEC-Q100 In Kürze
Weitere Info:
 
https://www.e-devices.ricoh.co.jp/en/products/power/vr_ldo/r5116/
https://www.e-devices.ricoh.co.jp/en/products/power/vr_ldo/r5117/

    

Über Ricoh
Ricoh Electronic Devices Co., Ltd ist ein weltweit führender Anbieter von Halbleiterprodukten und bietet ein umfassendes Portfolio an CMOS Power-Management- und Echtzeituhr-ICs, mit denen Ingenieure modernste Anwendungen für die Konsumgüter-, Industrie- und Automobilmärkte entwickeln können. Der Hauptsitz des Unternehmens sowie in die Bereiche Entwicklung, Vertrieb und Fertigung befinden sich in Japan. Regionale Vertriebs- und Supportbüros gibt es in Nordamerika, Europa und Asien.

Ricoh verfügt über ein umfassendes Know-how in der Technologie der Miniaturisierung und konzentriert sich auf die Entwicklung von Produkten, die unter anderem einen niedrigen Versorgungsstrom, eine hohe Genauigkeit, eine hohe Effizienz und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Ricoh hat Zertifikate für Qualitätsmanagement (ISO9001 und ISO / TS16949) und Umweltmanagement (ISO14001) erhalten.