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Stromversorgungen www markttechnik de Nr 1–2 2024 22 Eine typische Anwendung dieses vielseitigen IC ist die in Bild 2 gezeigte Stromversorgung für eine 5G-Makrozelle oder -Femtozelle Dabei wird die Hot-Swap-Funktion durch einen Hot-Swap-Controller mit negativer Spannung wie etwa den ADM1073 von ADI gewährleistet der mit –48 Vversorgt wird Dieselbe Spannung versorgt den Buck Boost-Wandler MAX15258 der eine Ausgangsleistung von bis zu 800 Wliefern kann Der MAX15258 ist für die Unterstützung von bis zu zwei MOSFET-Treibern und vier externen MOSFETs in einoder zweiphasigen Boostoder invertierenden Buck Boost-Konfigurationen ausgelegt Er kombiniert zudem zwei Komponenten für den dreioder vierphasigen Betrieb Er verfügt über einen internen Hochspannungs-FB-Pegelwandler zur differenziellen Erfassung der Ausgangsspannung wenn er als invertierender Buck Boost-Wandler konfiguriert ist Über einen speziellen Referenz-Eingangspin oder über eine digitale I 2 C-Schnittstelle kann die Ausgangsspannung dynamisch eingestellt werden Über einen externen Widerstand lässt sich der interne Oszillator einstellen oder der Regler kann mit einem externen Taktgeber synchronisiert werden um eine konstante Schaltfrequenz zu gewährleisten Es werden Schaltfrequenzen von 120 kHz bis 1 MHz unterstützt Der Regler ist außerdem gegen Überstrom Ausgangsüberspannung Eingangsunterspannung und thermische Abschaltung geschützt Durch den Widerstand am OVP-Pin wird die Anzahl der Phasen zum Regler bestimmt Mit dieser Identifikation wird festgelegt wie der Regler auf das Mehrphasentaktsignal der Primärphase reagiert Bei einem Vier-Phasen-Wandler sind die beiden Phasen des Controllers MAX15258 oder des Targets um 180° verschachtelt während die Phasenverschiebung zwischen Controller und Target 90° beträgt Bild 3 Bei mehrphasigem Betrieb überwacht der MAX15258 den Low-Side-MOSFET-Strom für einen aktiven Phasenstromausgleich Als Rückkopplung wird das Stromungleichgewicht auf die Schaltung zur zyklusweisen Stromerfassung angewendet um den Laststrom zu regulieren Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Verteilung zwischen den beiden Phasen gewährleistet Im Gegensatz zu Vorwärtswandlern muss bei diesem IC während der Entwurfsberechnung eine mögliche Phasenunsymmetrie von 15 bis 20 Prozent nicht berücksichtigt werden Im Dreiphasenoder Vierphasenbetrieb wird der durchschnittliche Bild 4 Vierphasige invertierende Buck Boost-Stromversorgung für –48 Vam Eingang zu +48 Vam Ausgang bei maximal 800 Wzur Sättigung des Transformators oder zu einer zusätzlichen Spannungsbelastung des Hauptschalters führen was eine genaue Dimensionierung des Klemmkondensators erforderlich macht • ACFC ist ein einstufiger DC DC-Wandler Mit steigender Leistung werden die Vorteile eines mehrphasigen Designs für leistungsintensive Anwendungen wie die Telekommunikation zunehmen • Ein Design mit aktiv klemmender Vorwärtswandlung kann nicht auf eine höhere Ausgangsleistung skaliert werden ohne dass die Performance darunter leidet Die Grenzen von ACFC überwinden Bei Analog Devices’ MAX15258 handelt es sich um einen mehrphasigen Boost-Controller für hohe Spannungen mit einer I 2 C-Schnittstelle der für Telekommunikationsund Industrieanwendungen entwickelt wurde Er verfügt über einen weiten Eingangsspannungsbereich von 8 Vbis 76 Vfür die Boost-Konfiguration und –8 bis –76 Vfür die invertierende Buck Boost-Konfiguration Sein Ausgangsspannungsbereich von 3 3 bis 60 Vdeckt die Anforderungen verschiedener Anwendungen einschließlich Telekommunikationsgeräten ab