LT8550

デモ回路2331A-A/2331A-Bは、LT8550を採用した降圧コンバータ用内蔵ゲート・ドライバ搭載の4相DC/DCエクスパンダです。このデモ回路は、LT3763 60V降圧コントローラの電源セクションの数を拡大（増大）させ、出力電力を向上させています。LT8550により使用できる電源セクションの数が増えることで、設計上の複雑さを増すことなく、またLT3763の機能を犠牲にすることなく、高出力電源を提供できます。このデモ・ボードはLT8550のマルチチップ（マスタスレーブ）機能を使用しているため、次のように電源セクションの総数を4つ単位で増加できます。

• DC2331A-AはLT3763プライマリ・コントローラ用の1つの電源セクションと、マスタとして構成されるLT8550用の4つの追加電源セクションを備えています。
• DC2331A-Bにはプライマリ・コントローラはなく、LT8550は4つの電源セクションのあるスレーブとして構成されています。

DC2331A-AとDC2331A-Bは同じPCBを使用しており、このPCBは、信頼性の高い性能を確保するにはどのようにグラウンド・プレーン層を構成し、パターンを配線する必要があるかを示す例になります。

DC2331A-A/DC2331A-Bの入力電圧範囲は14V～56V、出力電圧は12Vです。電源セクションあたりの最大出力電流は14Aであるため、DC2331A-Aの最大出力電流は70Aであり、各スレーブDC2331A-Bにより出力電流能力が56A追加されます。スイッチング周波数は250kHzで、24Vを12V_OUTに最大負荷で入力した場合、DC2331A-Aの効率は97.5%となります。

DC2331A-A/DC2331A-Bは、容易に電源セクションを追加し、出力電力を増加できるように設計されています。マスタおよびスレーブ・アセンブリはジャンパを使用してプログラムされ、通常、電源セクションを追加する際にレギュレーション・ループ補償の調整は不要です。マスタ・アセンブリとスレーブ・アセンブリの間の制御信号インターフェースは、共通のリボン・ケーブルです。マスタ・アセンブリとスレーブ・アセンブリの間の電源ケーブルも同様にシンプルです。

DC2331A-A/DC2331A-Bのジャンパでは、電源セクション間の位相関係をプログラムし、位相シェディングをオン／オフにすることができます。ジャンパJP5では、マスタまたはスレーブの動作のためにLT8550 SYNCピンのプログラムを行い、DC2331A-Aを外部クロックに同期させることができます。VCCとRSYNC JP5の設定、およびDC2331Aアセンブリ一般には、次世代のフェーズ・エクスパンダICとの前方互換性があります。

DC2331A-Bに付属するリボン・ケーブルは、マスタDC2331A-Aと単一または複数のスレーブDC2331A-Bとの間のインターフェースを提供します。各DC2331A-A/DC2331A-Bには2つの同じリボン・ケーブル・ヘッダがあるため、複数のスレーブ・アセンブリがあるシステムでもデイジーチェーン・リボン・ケーブルは不要です。DC2331A-A/DC2331A-Bでは、高電流#10ボルトオン端子を入力電源および負荷接続に使用し、アセンブリ間のDCオフセット電圧を最小限にして、並列なマスタおよびスレーブに十分な量の#10リング状つまみが供給されています。VIN−、VIN+、VO−およびVO+端子により、高電流によって引き起こされるI • R PCB電圧降下の計測値を最小化しながら、入出力電圧を便利にモニタリングできます。

DC2331A-A/DC2331A-Bには、SHDNおよびSYNC入力からLT8550への端子が備わっています。マスタとスレーブのDC2331間のコントロール・ロジックを、簡単に監視可能にする端子も備えています。ジャンパ抵抗を取り除くことで、LT3763プライマリ・コントローラとDC2331A-Aの他の部分の電気的インターフェースを明確に分離できます。これにより、LT3763の代わりとなるプライマリ・コントローラを接続することができます。DC2331A-Aと新しいプライマリ・コントローラを検出するツイスト・ワイヤ・ペアとの間の接続を確立する、ノイズ耐性信号およびグラウンド・ビア・ペアが利用できます。

DC2331A-A/DC2331A-B電源入力では、コンデンサが以下のように組み合わせて使用されます。1210セラミックス、メタル・フレーム内の2220セラミックス、ハイブリッドおよびバルク電解コンデンサ。

メタル・フレーム内の2220セラミックスは堅牢で手頃ですが、電気的ノイズを最小化するために等量の1210容量に置き換えることもできます。ハイブリッドおよびバルク電解コンデンサは入力電源を安定させます。セラミックの組み合わせとアルミニウム・ポリマー・コンデンサは、LT3763プライマリ・コントローラの設計慣行に合わせて電源出力で使用されます。

DC2331A-A/DC2331A-Bでは、データシートで推奨されている、LT8550入力用のフィルタおよびフィルタ・オプションも用意しています。SHDN電圧、スイッチング周波数、LT8550 ILIM電流制限レベル、これらはいずれも抵抗または抵抗ジャンパで調整できます。DC2331A-A/DC2331A-Bは、11.5V入力電圧をLT8550に供給するハウスキーピング回路を備えています。ハウスキーピング回路は、消費電力を減少させます。レギュレータ・トランジスタQ21が高入力電圧の場合も、同じ現象が起こります。DC2331A-A/DC2331A-Bは抵抗を使用してインダクタ電流を検出しますが、インダクタ電流のDCR検出を使用するよう構成することもできます。

DC2331A-A/DC2331A-Bは、以下のようなLT3763プライマリ・コントローラの特徴を保持しています。

• 出力電流制御レベルのアナログ制御用の2つの入力
• 出力電流のモニタリング
• フォルト表示

抵抗分圧器とCTRL1出力電流レギュレーションレベル制御を組み合わせることで、LT3763電流制限はLT8550電流制限の前に発生するようになり、出力電流過負荷状態における電源セクションへの均等な分配が確保されます。抵抗NTC分圧器とCTRL2コントロールの組み合わせにより、PCB温度が約100°Cに到達したときの出力電流が低減します。入力電流用の検出抵抗を追加して、入力電流のレギュレーションおよびモニタリングに使用できます。DC2331A-Aにはオプションの部品用のプレースホルダがあり、CTLV端子に加えられた電圧により出力電圧に適度な変更を行うことができます。

高レベルの出力電力を、同じく高レベルの複雑な設計やコントローラ機能の削減なしでも利用できるLT8550は、商業用、産業用、自動車用の大電流DCバスやバッテリ・システムにとって魅力的な選択肢です。DC2331A-A/DC2331A-Bの熱強化型52ピン7mm × 8mm QFNパッケージには、LT8550EUKGが塔載されています。DC2331A-A/DC2331A-Bを使用／変更する前に、デモ・マニュアルと併せて、LT8550とLT3763のデータシートを必ず参照してください。