LT8551

新規設計に推奨

ゲート・ドライバ内蔵の多相ブースト・コンバータ・エクスパンダ

データシート (Rev. 0)
製品セレクション・テーブル
製品モデル
4
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最低価格：$3.48
利用上の注意

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なお、日本語版のデータシートは基本的に「Rev.0」（リビジョン0）で作成されています。そのため、英語版が後に改訂され、複数製品のデータシートがひとつに統一された場合、同じ「Rev.0」の日本語版のデータシートが異なる製品のデータシートとして表示されることがあります。たとえば、「ADM3307E」の場合、日本語データシートをクリックすると「ADM3311E」が表示されます。これは、英語版のデータシートが複数の製品で共有できるように1本化され、「ADM3307E/ADM3310E/ADM3311E/ADM3312E/ADM3315E」（Rev.G）と改訂されたからで、決して誤ってリンクが張られているわけではありません。和文化されたデータシートを少しでも有効に活用していただくためにこのような方法をとっておりますので、ご了解ください。
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製品の詳細

  • チップあたり4相まで拡張可能
  • 最大80Vの入力または出力電圧
  • 大電流アプリケーション向けに複数のチップとのカスケード接続に対応
  • 最大18の個々の位相に対応（20°～180°）
  • 位相で位相角を共有可能
  • 優れたDC／過渡電流共有
  • フェーズロック可能な固定周波数（125kHz～1MHz）
  • 双方向の電流に対応
  • RSENSEまたはDCR電流検出
  • 様々な要因の影響を受ける帰還や制御信号のルーティングが不要
  • 52ピン（7mm × 8mm）QFNパッケージ
LT8551
ゲート・ドライバ内蔵の多相ブースト・コンバータ・エクスパンダ
LT8551 Application Circuit LT8551 Pin Configuration
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デザイン・ノート 1

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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。:

  • LT8551
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
DC2896A-B

LT8551デモ用ボード | 位相エクスパンダをベースにした高出力ブースト・コンバータ

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製品詳細

デモ回路2896A-Bは、高出力ブースト・コンバータのデモ用で、内蔵ゲート・ドライバ付き位相エクスパンダLT®8551を備えています。DC2896A-Bは、単相ブースト・コントローラLTC3769を1次コントローラとして、また、電力位相が4相追加されたLT8551を、位相エクスパンダとして備えています。LT8551に接続される電源セクションの数が増えることにより、設計上の複雑さを増すことなく、また1次コントローラLTC3769の機能を犠牲にすることなく、高レベルの出力電力を提供できます。

DC2896A-Bの入力電圧範囲は10V～46V、出力電圧は48Vです。各電源部の最大入力電流は12Aであるため、DC2896A-Bの最大入力電流は60Aとなります。これによって、入力電圧24Vでは30Aの出力電流、1,440Wの出力電力を実現します。それに応じて、入力電流を60Aと同レベルに保つため、入力電圧が12Vになると出力電流は14.5A、出力電力は720Wまで低下します。どちらの値も、電圧が上がれば増加します。ヒート・シンクを取り付けている場合は、入力電流の値を60Aを超えて増加させることも可能です。下のパーツ・リストを参照してください。

スイッチング周波数は250kHzで、24Vを48VOUTに最大負荷で入力した場合、DC2896A-Bの効率は98%となります。図3のディレーティング曲線で示したように、DC2896A-Bのインダクタ飽和を防ぐため、入力電圧が低下すると、出力電流も同じく低下します。効率曲線は、図4で示した通りになります。

DC2896A-BのR114～R119抵抗では、異なる位相の総数（TDPN：Total Distinct Phase Number）を設定することによって、電源セクション間の位相関係をプログラムします。軽負荷において効率性向上、スイッチング損失低減を実現するため、DC2896A-Bでは一部の電源セクションの切り離しに対応しています。この動作モードは、Stage Sheddingと呼ばれており、J3のSTAGE SHEDジャンパによってプログラミングを行います。ジャンパJP1では、LT8551 SYNCピンのプログラムを行い、DC2896A-Bを外部クロックに同期させることができます。DC2896Aのプリント回路基板は、2相エクスパンダ・コントローラLT8561（DC2896A-Aバージョンの場合）およびLT8551（DC2896A-Bバージョンの場合）に対応しています。電気回路図に記載した表［1］では、両バージョンの違い（コントローラのバイアス電圧、ゲート駆動電圧など）を示しています。DC2896A-Bは、コントローラの有効／無効を手動で切り替えるためのSHDN（JP2）ジャンパを備えています。SYNC（E19）入力を使用して、LT8551を外部信号と同期させることができます。LT8551の機能のコントロール・ロジックを、簡単に監視可能にする端子も備えています。電流検出抵抗RSNS1～RSNS5は、電流モード制御、位相間の電流監視および電流分担機能の実装に使われます。効率性を向上させるため、DC2896A-BはオプションでインダクタL1～L5のDCR検出にも対応しています。

DC2896A-Bでは、データシートで推奨されている、LT8551入力用のセンス・ライン・フィルタおよびフィルタ・オプションも用意しています。低電圧シャットダウン、スイッチング周波数、LT8551 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。DC2896A-Bは、U3コントローラをベースにしたハウスキーピング回路を備えています。この回路は、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。ハウスキーピング回路にも、突然の入力電圧低下時にコンバータのバイアスを安定させる機能があります。

高レベルの出力電力を、同じく高レベルの複雑な設計なしでも利用できるLT8551は、商業用、産業用、自動車用の高出力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。DC2896A-Bの熱強化型52ピン7mm × 8mm QFNパッケージには、LT8551EUKGが塔載されています。DC2896A-Bを使用／変更する前に、このデモ・マニュアルと併せて、LT8551とLTC3769のデータシートを必ず参照してください。

eval board
schematic 2
schematic 3
schematic 4
schematic 5
DC2332A

LT8551デモ用ボード | 多相ブースト・コンバータ・エクスパンダ

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製品詳細

デモ回路 2332A-A は、LT8551を装備した多相ブースト・コンバータ・エクスパンダです。DC2332A-Aは、1次コントローラとしてLTC3769、フェーズ・エクステンダとしてLT8551を装備しています。LT8551により使用できる電源相位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1次コントローラLTC3769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。

DC2332A-Aの入力電圧範囲は 6 V ～ 46 V であり、出力電圧は 48 V です。最大入力電流は電源セクションごとに10Aであるため、DC2332A-Aの最大入力電流は50Aです。25A出力電流と入力電圧24Vで1,200Wの出力電力を提供します。それに応じて、出力電流は12A、出力電力は12VINで576Wに減少します。ヒートシンクを使用するなら、12VINでより高い出力電力を達成できます（ パーツ・リストを参照​）
DC2896A-B
LT8551デモ用ボード | 位相エクスパンダをベースにした高出力ブースト・コンバータ
DC2896A-B
DC2332A
LT8551デモ用ボード | 多相ブースト・コンバータ・エクスパンダ
DC2332A-A Evaluation Board DC2332A-A Evaluation Board - Top View DC2332A-A Evaluation Board - Bottom View DC2332A-A Application Circuit

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