LTC7891

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100V、低IQのGaN FET用同期整流式降圧コントローラ

データシート (Rev. A)
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製品情報

  • GaN FET向けに全面的に最適化されたGaN駆動テクノロジ
  • 広いVIN範囲：4V～100V
  • 広い出力電圧範囲：0.8V ≤ VOUT ≤ 60V
  • キャッチ／クランプ／ブートストラップ・ダイオード不要
  • 内蔵のスマート・ブートストラップ・スイッチにより、ハイサイド・ドライバ用電源の過充電を防止
  • ほぼゼロになるよう内部で最適化されたスマート・デッド・タイム、または抵抗により調整可能なデッド・タイム
  • ゲート・ドライバの分割出力により、ドライバ強度設定のオン／オフが調整可能
  • 調整可能で正確なドライバ電圧とUVLO
  • 動作時の低IQ：5μA（48VIN～5VOUT）
  • プログラマブルな周波数（100kHz～3MHz）
  • フェーズロック可能な周波数（100kHz～3MHz）
  • 周波数スペクトラム拡散変調
  • 28ピン（4mm × 5mm）サイド・ウェッタブルQFNパッケージ

高性能の降圧DC/DCスイッチング・レギュレータ・コントローラLTC7891は、あらゆるNチャンネル同期窒化ガリウム（GaN）電界効果トランジスタ（FET）のパワー段を入力電圧から最大100Vまで駆動します。LTC7891により、GaN FET使用時に発生していた従来の課題の多くが解決されます。LTC7891を使用すると、シリコン金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）ソリューションと比べてアプリケーション設計が簡素化すると同時に、保護ダイオードやその他の外付け部品の追加が不要になります。

内蔵のスマート・ブートストラップ・スイッチにより、デッド・タイム中にBOOSTピンからSWピンへのハイサイド・ドライバ電源への過充電を防止して、上側GaN FETのゲートを保護できます。LTC7891では、両方のスイッチング・エッジでゲート・ドライバのタイミングを内部で最適化しており、ほぼゼロのスマート・デッド・タイムを実現しています。そのため、効率が大幅に向上し、入力電圧が大きい場合でも高周波数動作が可能になります。または、外部抵抗を使用してデッド・タイムを調整し、マージンを確保したり、アプリケーションに適合させたりすることもできます。

性能の最適化や、様々なGaN FETまたはロジック・レベルのMOSFETの使用にあたって、LTC7891のゲート駆動電圧は4V～5.5Vの間で正確に調節できます。

このデータシートでは、PLLIN/SPREADというように多機能ピンについてはピン名全体を表記しますが、特定の機能のみが該当するような説明箇所では、PLLINというように1つのピン機能だけを表記しています。

アプリケーション

  • 産業用電源システム
  • 防衛アビオニクスおよび医療システム
  • 電気通信用電源システム
LTC7891
100V、低IQのGaN FET用同期整流式降圧コントローラ
LTC7891 Functional Block Diagram LTC7891 Pin Configuration
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ツールおよびシミュレーション

LTspice 1

下記製品はLTspiceで使用することが出来ます。:

  • LTC7891

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次のデバイス用の設計ツールがLTpowerCADでご使用になれます。

  • LTC7891
LTspice

LTspice®は、無料で提供される強力で高速な回路シミュレータと回路図入力、波形ビューワに改善を加え、アナログ回路のシミュレーションを容易にするためのモデルを搭載しています。

 

評価用キット

eval board
schematic 1
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schematic 3
EVAL-LTC7891-AZ

EPC GaN FETを搭載した高周波数降圧電源

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製品詳細

評価用回路EVAL-LTC7891-AZは、LTC®7891（100V降圧同期整流式GaN FETコントローラ）を搭載しています。LTC7891は、内部で最適化されたブートストラップ・スイッチとスマートなデッド・タイム制御を通じて、最大100VのGaN FETを安全かつ容易に駆動できるよう特別に設計されています。スプリット・ゲート・ドライバにより、FETのオン／オフを簡単に調整できます。更に、低IQ、最大3MHzのスイッチング周波数（プログラムまたは同期可能）、スペクトラム拡散、28ピン小型（4mm x 5mm）サイド・ウェッタブルQFNパッケージを特徴としています。これらの特徴により、産業、軍事、医療、通信システムを含む幅広いアプリケーションが可能になります。

EVAL-LTC7891-AZは15V～72Vの入力電圧範囲で動作し、12V、20Aの出力を生成します。LTC7891には高精度電圧リファレンスが備わっているため、動作条件の全範囲にわたり許容誤差2%の出力電圧を生成できます。EVAL-LTC7891-AZは、500kHzのスイッチング周波数に設定されているため、回路は小型で効率的です。このコンバータは、最大動作VINで負荷が20Aのときに96%を超える効率を達成し、ピーク効率は99%を超えます。

このボードは、0.8V～60Vの出力電圧を安定化するように容易に変更できます。この評価用回路は、100V EPC GaN FETフォーム・ファクタを使用して特別に設計されています。同様のフットプリントを持つ様々なFETを置き換えて、幅広いアプリケーションに適合させることができます。

EVAL-LTC7891-AZは、12Vの出力を生成できる、高性能で費用対効果に優れたソリューションです。LTC7891とその動作、およびアプリケーションの詳細は、この部品のデータシートに記載されています。このEVAL-LTC7891-AZユーザ・ガイドと併せて、LTC7891のデータシートも参照してください。この回路ボードの設計ファイルは、www.analog.comから入手できます。

eval board
schematic 4
schematic 5
schematic 6
EVAL-LTC7891-BZ

High Frequency Step-Down Controller with 40V GaN FETs

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製品詳細

The evaluation circuit EVAL-LTC7891-BZ features the LTC®7891, which is a 100V capable step-down synchronous gallium nitride (GaN) field effect transistor (FET) controller. In this application, the IC is optimized with 40V GaN FETs to operate within the 15V–36V input range at 800kHz. The LTC7891 is specifically designed to drive GaN FETs safely and easily through internally optimized bootstrap switches and smart dead time control. Split gate drivers allow FETs to be turned on or off easily. Additionally, the IC features low IQ, up to 3MHz programmable/synchronizable switching frequency, spread spectrum, and a small 28-lead (4mm x 5mm) side wettable QFN package. These features promote a wide variety of applications, including industrial, military, medical, and telecommunications systems.

The EVAL-LTC7891-BZ operates from a 15V–36V input range and generates a maximum 12V, 25A output. The LTC7891 has a precision voltage reference that can generate an output voltage with 2% tolerance over the full operating conditions. The EVAL-LTC7891-BZ is set to 800kHz switching frequency, resulting in a small and efficient circuit. The converter achieves over 97% efficiency with 25A load at full operating VIN, with a peak efficiency near 99%.

This board can be easily modified to regulate output voltages from 0.8V to 15V. Various FETs of a similar footprint can be used to fit an array of applications. An alternate molded core inductor footprint can be utilized for lower-profile designs. For higher input voltage applications, refer to the EVAL-LTC7891-AZ version designed for wider input and output voltage ranges at a lower switching frequency.

The EVAL-LTC7891-BZ provides a high-performance, cost-effective solution for generating a 12V output. The LTC7891 data sheet gives a complete description of the part, its operation, and application information. Use the data sheet in conjunction with this user guide.

Design files for this circuit board are available at www.analog.com.
EVAL-LTC7891-AZ
EPC GaN FETを搭載した高周波数降圧電源
EVAL-LTC7891-AZ Board Photo Angle View EVAL-LTC7891-AZ Board Photo Top View EVAL-LTC7891-AZ Board Photo Bottom View
EVAL-LTC7891-BZ
High Frequency Step-Down Controller with 40V GaN FETs
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