Circuito di carica buck-boost per supercondensatori da 2A offre funzionamento bidirezionale per la carica rapida e il backup di sistema

Linear Technology Corporation presenta l'LTC3110, un circuito di carica per supercondensatori buck-boost bidirezionale, con corrente in ingresso programmabile e bilanciamento attivo della carica per 1 o 2 supercondensatori in serie. La topologia proprietaria buck-boost a basso rumore separa i due regolatori di commutazione, facendo risparmiare spazio, costi e complessità. L'LTC3110 funziona in due modalità: backup e carica. In modalità backup il dispositivo mantiene una tensione di sistema, V_SYS, compresa tra 1,71V e 5,25V, alimentata dall'energia accumulata nel supercondensatore. Inoltre, l'ingresso di accumulo del supercondensatore, V_CAP, presenta un comodo range operativo da 5,5V a 0,1V. Questo garantisce che tutta l'energia dei supercondensatori accumulata venga utilizzata, estendendo i tempi di backup o riducendo il numero dei condensatori di accumulo. In alternativa, in modalità di carica, quando il sistema di alimentazione è attivo, l'LTC3110 può invertire la direzione del flusso di energia in modo autonomo o tramite comando dell'utente, utilizzando la tensione regolata del sistema per caricare e bilanciare i supercondensatori. V_CAP viene efficacemente caricata sopra o sotto V_SYS dal PWM (pulse width modulator) buck-boost. Il dispositivo presenta anche un limite della corrente di ingresso media programmabile fino a 2A con precisione ±2% che previene il sovraccarico della sorgente di corrente e al contempo riduce al minimo il tempo di ricarica dei condensatori.

Il bilanciamento attivo della carica dell'LTC3110 elimina il drain costante dei resistori ballast, garantendo la carica anche con condensatori disaccoppiati e cicli di ricarica meno frequenti. La regolazione programmabile della tensione massima del condensatore bilancia e limita la tensione in modo attivo e la applica a ciascun condensatore nello stack in serie a metà del valore programmato, garantendo il funzionamento affidabile dei condensatori quando col passare del tempo sviluppano capacità differenti. Gli switch sincroni a basso R_DS(ON) e bassa carica di gate forniscono la conversione efficiente per ridurre al minimo il tempo di carica degli elementi di storage. L'LTC3110 è ideale per caricare in modo sicuro e proteggere i condensatori di grandi dimensioni nelle applicazioni di potenza di backup, quali server e sistemi RAID, oltre a sistemi RF con backup della batteria o del condensatore.

Il limite della corrente d'ingresso dell'LTC3110 e la tensione massima del condensatore è programmabile tramite la resistenza. La corrente di ingresso media viene accuratamente controllata in un range programmabile da 0,125A a 2A. Il funzionamento Burst Mode^® selezionabile tramite pin migliora l'efficienza in presenza di carichi leggeri e riduce la corrente di standby a soli 40µA, mentre la corrente di shutdown è inferiore a 1µA. Altre caratteristiche dell'LTC3110 includono l'elevata potenza di commutazione a 1,2MHz per ridurre al minimo la dimensione dei componentiesterni, protezione contro sovraccarico termico, due supervisori della tensione per il controllo di direzione e fine carica, oltre a un comparatore per usogenerico con un'uscita a connettore aperto per l'interfacciamento con un microcontroller o un microprocessore.

L’LTC3110 è offerto nel package TSSOP compatto a 24 conduttori con funzionalità termiche avanzate e QFN di 4 x 4mm, entrambi con funzionamento di grado E e I da –40°C a 125°C, e fino a 150°C per il grado H ad alta affidabilità. Il prezzo unitario della versione di grado E parte da $4,72 per quantità di 1.000 pezzi. Per maggiori informazioni, consultare la pagina www.linear.com/product/LTC3110

Riepilogo delle caratteristiche: LTC3110

• Range tensione di esercizio V_CAP: da 0,1V a 5,5V
• Range tensione di esercizio V_SYS: da 1,71V a 5,25V
• Switchover automatico da modalità di carica a backup
• Limite della corrente di ingresso di carica con precisione ±2% programmabile da 125mA a 2A
• Precisione della tensione di backup ±1%
• Bilanciamento automatico del condensatore di backup
• Commutazione della frequenza fissa da 1,2MHz
• Funzionamento Burst Mode®: 40μA I_Q
• Comparatore multiuso programmabile supplementare con uscita a collettore aperto
• Uscite a collettore aperto per indicare la direzione di funzionamento e il termine della carica
• Package TSSOP-24 e QFN-24 di 4 × 4mm