iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 1/12 EIGENSCHAFTEN © Eingangsspannung 8 bis 36 Vdc © Abwärtswandler mit hohem Wirkungsgrad © Schalttransistor und Freilaufdiode integriert © Einstellung des Wandler-Abschaltstroms mit externem Widerstand © Integrierter 100-kHz-Oszillator ohne externe Komponenten © Interne Referenzspannung © Zwei nachgeschaltete Längsregler mit 200 mA/25mA Ausgangsstrom © Drei verschiedene Ausgangsspannungskombinationen der 3.3-V-Version verfügbar (s. Blockschaltbild) © Geringe Restwelligkeit mit kleinen Kapazitäten im ìF-Bereich © Fehlermeldung bei Übertemperatur und bei Unterspannung an strombegrenztem Open-Collector-Ausgang © Abschaltung des Schaltwandlers bei Übertemperatur © ESD-Schutzbeschaltung © Geringer Platzbedarf durch SO8- bzw. DFN10-Gehäuse und wenige externe Komponenten © Option: erweiterter Temperaturbereich von -40 bis 85 °C ANWENDUNGEN © 5- bzw. 3.3-VSpannungsversorgung z. B. aus dem 24-V-Industrienetz GEHÄUSE SO8 (optional mit Thermal-Pad) DFN10 BLOCKSCHALTBILD VB (8...36 V) ERROR (200 mA) RVB 1W 220mH LVH CVH 4.7mF 1mF CVCCA 4.7mF FEHLERERKENNUNG iC-WD VREF VH-SCHALTWANDLER OSZILLATOR TEMPERATUR UNTERSPANNUNG REFERENZ REGLER VCC REGLER VCCA 4.7mF WDC WDB WDA WD CVCC VCC +5 V +3.3 V +3.3 V +5 V VCCA +5 V +3.3 V +5 V +3.3 V 1 NER GND 4 VCCA 7 VCC 6 VH 5 VB 8 VBR 2 VHL 3 (25 mA) Pin-Nummerierung entspricht SO8-Gehäuse Copyright © 2007 iC-Haus http://www.ichaus.com

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 2/12 KURZBESCHREIBUNG Der iC-WD ist ein monolithischer Schaltwandler mit zwei nachgeschalteten 5- bzw. 3.3-V-Längsreglern. Durch den hohen Wirkungsgrad des Abwärtswandlers für einen Eingangsspannungsbereich von 8 bis 36 V bietet sich die iC-WD-Reihe für Applikationen im Industriebereich an, in denen bei minimaler Verlustleistung und geringem Bauteileaufwand stabilisierte 5- bzw. 3.3-V-Versorgungen benötigt werden. Schalttransistor, Freilaufdiode und Oszillator sind integriert, so dass sich die notwendigen externen Elemente für...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 3/12 GRENZWERTE Keine Zerstörung, Funktion nicht garantiert. Kenn- Formel- Benennung Bedingungen Einh. Nr. zeichen Min. Max. G001 VB Versorgungsspannung -0.3 38 V G002 V(VBR) Spannung an VBR -0.3 38 V G003 I(VHL) Strom in VHL Pulsdauer 50 ìs -800 800 mA G004 V(VH) Spannung an VH -0.3 8 V G005 I(VCC) Strom in VCC -500 4 mA G006 I(VCCA) Strom in VCCA -100 4 mA G007 V(NER) Spannung an NER -0.3 38 V G008 Vd() ESD-Prüfspannung, an allen Pins HBM, 100 pF entladen über 1.5 k 2 kV WDB, WDC 1.5 kV G009 Tj Chip-Temperatur -40 150 °C G010...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 4/12 KENNDATEN Betriebsbedingungen: VB = 8...36 V, LVH = 220 ìH, Ri(LVH) < 2 , CVH = 4.7 ìF, RVB = 1 , Tj = -40...125 °C, wenn nicht anders angegeben Kenn- Formel- Benennung Bedingungen Einh. Nr. zeichen Min. Typ Max. Allgemeines 001 VB Zulässige Versorgungsspannung 8 36 V Längsregler VCC (200 mA) 101 VCCnom Ausgangsspannung I(VCC) = -200...0 mA; WD, WDC 4.75 5.00 5.25 V WDA, WDB 3.135 3.30 3.465 V 102 I(VCC) Zulässiger Laststrom -200 0 mA 103 CVCC Min. Ausgangskapazität für Stabilität 4.7 ìF 104 VCCrip Restwelligkeit Evaluation-Board...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 5/12 KENNDATEN Betriebsbedingungen: VB = 8...36 V, LVH = 220 ìH, Ri(LVH) < 2 , CVH = 4.7 ìF, RVB = 1 , Tj = -40...125 °C, wenn nicht anders angegeben Kenn- Formel- Benennung Bedingungen Einh. Nr. zeichen Min. Typ Max. 313 Vl(VH) Spannung VH unter Last WDA; I(VCC) + I(VCCA) = -200 mA, VB = 8 V 4.5 V Tj = 27 °C 5.0 V 314 Ioff Max. Abschaltstrom in VHL VH < Vl(VH), RVB = 1 -500 -460 -400 mA Fehlererkennung NER 401 Toff Abschalttemperatur 130 150 °C 402 Thys Temperaturhysterese 3 15 °C 403 VCC VCCA Relative Unterspannungsschwelle...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 6/12 FUNKTIONSBESCHREIBUNG SCHALTWANDLER Bild 1 zeigt das vereinfachte Funktionsprinzip des Abwärtswandlers. Wenn im eingeschwungenen Zustand der Schalter S schließt, fließt zusätzlich zum Laststrom in RL ein linear ansteigender Ladestrom für den Kondensator CVH durch die Spule LVH. Die aus der Versorgung VB zufließende Energie wird im Magnetfeld der Spule gespeichert. Öffnet der Schalter, fließt der Strom über die Diode durch die Spule weiter; ihr Energieinhalt wird an den Kondensator und die Last abgegeben. VB VH Vsat V(LVH)...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 7/12 Der Wandler arbeitet unter Last mit einer konstanten Frequenz. Um das Ansteigen von VH ohne Last zu verhindern, wird die Oszillatorfrequenz mit steigendem Spannungswert VH reduziert (Bild 5). 5.5V 6.0V 6.5V 7.0V 7.5V VH fosz 125kHz 100kHz 75kHz 25kHz 0 typ. 50kHz Bild 5: Oszillatorfrequenz In Abhängigkeit von der Versorgung und dem Laststrom werden im folgenden drei Betriebszustände des Wandlers beschrieben: SCHALTWANDLER: lückender Betrieb Wenn Lade- und Entladevorgang innerhalb einer Taktperiode abgeschlossen sind (tr...

iC-WD A/B/C ABWÄRTSWANDLER MIT 2FACH-LÄNGSREGLERN Ausgabe D1, Seite 8/12 des Wandlers besser. Außerdem werden solche Störungen kleiner, die durch den Innenwiderstand der Versorgungsspannungsquelle und des Stützkondensators CVH entstehen. Je nach Bauform und Qualität der Spule können sich jedoch die niederfrequenten Schwebungen hörbar äußern. I(LVH) Ioff 0 t r VHL VB VH 0 T = 1/f osz Bild 7: Nichtlückender Betrieb SCHALTWANDLER: Betrieb mit kleiner Versorgungsspannung Ein dritter Betriebszustand stellt sich ein, wenn die Versorgungsspannung VB kaum größer ist als VH. Dann kann der Abschaltstrom...