Бесперебойное питание на основе ионисторов
26.02.20181 265

Разработчики Power by Linear (подразделение корпорации Analog Devices) представили микросхему контроллера резервного питания и зарядного устройства для ионисторов с возможностью безопасного «горячего» подключения.

ltc3351-hot-swappable-supercapacitor-charger-1

Контроллер синхронного понижающего преобразователя микросхемы LTC3351 заряжает батареи конденсаторов с напряжением до 5 В на элемент постоянным током и/или напряжением. В режиме резервирования понижающий преобразователь работает в обратном направлении как синхронный повышающий DC/DC преобразователь, поддерживая питание системы энергией, забираемой из батареи ионисторов.

При входных напряжения от 4.5 до 35 В поддерживаемые LTC3351 токи заряда и резервного питания превышают 10 А. Кроме того, устройство обеспечивает балансировку и защиту от перезаряда последовательных цепочек ионисторов с числом элементов от одного до четырех.

В микросхему LTC3351 интегрированы контроллер горячей замены и размыкатель цепи, использующие внешние N-канальные MOSFET и образующие низкоомный путь тока от входа к выходу, а также схема прогрессирующего ограничения, снижающая пусковые броски тока. Устройство надежно обеспечивает кратковременную бесперебойную работу при аварии основного источника в таких приложениях, как твердотельные накопители, модули энергонезависимой памяти (NVDIMM), сигнализаторы сбоев питания в медицинском и промышленном оборудовании и индикаторы «последнего вздоха».

ltc3351-hot-swappable-supercapacitor-charger-2

Поддерживая технологию PowerPath, LTC3351 гарантирует плавное переключение между основным и резервным источниками питания. Контроллер выполняет зарядку и балансировку батарей конденсаторов, а также защиту и диагностику состояния каждого конденсатора. Другими областями применения микросхемы могут быть сильноточные 12-вольтовые резервные источники и источники кратковременного бесперебойного питания для серверов, устройств массовой памяти и систем с повышенным уровнем эксплуатационной готовности.

Контроллер горячей замены позволяет программировать уровни блокировки при повышенном и пониженном напряжении; временная диаграмма запуска совместима с шиной PCIe, а вход /RETRY имеет высокоточный порог.

LTC3351 содержит точный 16-битный аналого-цифровой преобразователь, постоянно контролирующий входные и выходные напряжения и токи. Кроме того, для адекватного хранения энергии и управления ее использованием при резервном питании нагрузки внутренняя измерительная система отслеживает параметры, относящиеся непосредственно к накопительным конденсаторам, включая напряжение на батарее конденсаторов, емкость и эквивалентное последовательное сопротивление.

Контролируя фактическую емкость конденсаторов, LTC3351 увеличивает срок их службы, так как позволяет системе устанавливать на конденсаторах напряжение, минимально необходимое для обеспечения нагрузки энергией резервного источника. Все параметры системы и статус неисправности можно контролировать с помощью двухпроводного интерфейса I2C, при этом для любого из измеряемых параметров предусмотрена настройка пороговых уровней включения сигналов тревоги.

LTC3351 выпускается в 44-выводном низкопрофильном корпусе QFN со сниженным тепловым сопротивлением, имеющем размеры 4 × 7 × 0.75 мм. Устройство, работающее в диапазоне температур перехода от –40 °C до 125 °C, уже доступно для отгрузки со склада компании партиями, кратными 1000 компонентов.

Основные характеристики LTC3351:

  • Интегрированный контроллер горячей замены с размыкателем цепи;
  • Высокоэффективный повышающий DC/DC преобразователь для зарядки постоянным током и/или напряжением батареи, содержащей от одного до четырех ионисторов;
  • Режим резервного питания с повышающим преобразованием обеспечивает лучшее использование энергии, запасенной в ионисторе;
  • 16-битный АЦП для контроля токов и напряжений системы, а также емкости и ESR;
  • Программируемые пороги блокировки при пониженном и повышенном напряжении с уровнями до 35 В;
  • До 5 В на конденсатор при входном напряжении от 4.5 до 35 В;
  • Токи заряда и резервного питания более 10 А;
  • Программируемый порог ограничения входного тока, устанавливающий приоритет системной нагрузки над зарядным током ионисторов;
  • Контроллер PowerPath, контроллер всех внешних N-канальных MOSFET, управляющих зарядом;
  • Компактный 44-выводной корпус QFN размером 4 × 7 мм.

vd-mais-professional-distributorЗа консультациями по поставкам новейших компонентов и систем обращайтесь в отдел электронных компонентов научно-производственной фирмы VD MAIS — официального дистрибьютора продукции Analog Devices и профессионального поставщика инновационных решений для высокотехнологичных отраслей промышленности Украины.