O circuito integrado LM2642 da National Semiconductor consiste em dois controladores reguladores do tipo "buck" (redutor) em modo de corrente síncronizados com uma freqüência de comutação de 300 kHz. Este componente é indicado para sistemas embutidos de computadores, sistemas de jogos, Set-top Boxes e WebPads. Neste artigo, focalizamos as principais características e aplicações deste novo componente da National Semiconductor . Datasheet e Applications Notes podem ser obtidos em formato PDF no site da empresa em www.national.com.
Os dois controladores e reguladores chaveados deste circuito integrados oeram com uma defasagem de 180 graus. Esta característica reduz a corrente de ripple RMS de entrada o que faz com que sejam necessárias capacitância de entrada menores. As sáidas comutadas dos dois reguladores podem ser ligadas em paralelo de modo a haver a operação do dispositivo como um regulador de duas fases e saída única.
A saída de cada canal pode ser ajustada de forma independente para tensões de 1,3 V a 13,5 V.
O controle de realimentação em modo-corrente assegura uma regulagem de linha e carga excelentes e uma baixa ampla de alimentação para haver uma resposta rápida a transientes na carga. A corrente pode ser sensoriada tanto pelo Vds do FET superior ou ainda através de um resistor de sensoriamento de corrente ligado em série com o dreno do FET superior. A limitação de corrente é ajustada de forma independente em cada canal.
O LM2642 possui um circuito analógico de partida suave que é independente da carga de saída e da capacitância de saída. Isso torna o limiar da partida suave mais previsível do que nos circuitos tradicionais de partida suave.
Através do pino PG00D1 pode-se ter a monitoria da tensão DC de saída do canal 1. Uma proteção contra sobretensão é disponível para ambas as saídas. Um pino UV-delay é disponível para um retardo shut-off para o CI durante um evento de subtensão.
Na figura 1 temos a pinagem deste circuito integrado.
Seus principais destaques são:
* Dois reguladores tipo "buck" sincronizados
* Operação em oposição de fase
* Faixa de tensões de entrada de 4,5 a 30 V.
* Função Power-Good monitora o canal 1
* Corrente shutdown de 37 uA
* Saída ajustável de 1,3 a 13,5 V
* Erro típico de regulagem de linha e carga: 0,04%
* Controle de modo de corrente com ou sem resistor de sensoriamento
* Configurável para operação com saída simples ou paralelo (ver circuitos)
* Limite de corrente ajustável ciclo por ciclo
* Shutdown térmico
Funções dos Pinos
Damos, a seguir, a descrição dos pinos deste circuito integrado.
KS1 (Pino 1) - trata-se do sensoriamento Kelvin positivo (+) para o amplificador de sensoriamento de corrente.
ILIM1 (pino 2) - Ajuste do limiar do sensoriamento de corrente para o canal 1. Este pino drena uma corrente constante de 10 uA que é convertida numa tensão sobre o resistor ligado entre este pino e VIN. Esta tensão é comparada com Vds no MOSFET de cima ou a tensão sobre um resistor externo de sensoriamento de corrente para determinar quando uma condição de sobrecorrente ocorre no canal 1.
COMP1 (Pino 3) - Pino de compensação para o canal 1. Trata-se da saída de um amplificador de transcondutância interno. A rede de compensação deve ser conectada entre este pino e o terra de sinal SGND (pino 8).
FB1 (Pino 4) - Entrada de realimentação para o canal 1.
PGOOD1 (Pino 5) - Uma saída "power good" em dreno aberto para o canal 1. Uma janela de +15% a -9% sobre a tensão de saída para o canal 1 determina quando ela é acionada, passando para o nível baixo tanto na condição de sobretensão como subtensão, conforme janela dada.
UV_DELAY (Pino 6) - Um capacitor entre este pino e o terra fixa o atraso para a condição UVP. O capacitor é carregado por uma fonte de corrente constante de 5 uA. Quando a carga atinge 2,3 V (tip), o sistema desliga. Ligando este pino ao terra a condição de subtensão é desabilitada.
VLIN5 (Pino 7) - A saida de 5 V de um regulador LDO interno é derivada de VIN. Esta saída fornece a polarização interna para o chip e para o circuito de boostrap para o drive de comporta. Este pino deve ser desacoplado com um capacitor de pelo menos 4,7 µF.
SGND (Pino 8) - Conexão de terra para o circuito de sinal.
ON/SS1 (Pino 9) - Pino de habilitação do canal 1. Quando este pino é levado a uma tensão menor que 1,2 V o canal 1 desliga. Se os pinos ON/SS1 e ON/SS2 forem levados a uma tensão abaixo de 1,2 V ao mesmo tempo o chip entra no modo shut down. Um capacitor deste pino proporciona uma partida suave.
ON/SS2 (Pino 10) - Pino de habilitação do canal 2 - funciona do mesmo modo que o pino de habilitação do canal 1.
B2 (Pino 11) - Entrada de realimentação do cabal 2. Conecte ao Vout através de um divisor de tensão para fixar a tensão de saída do canal 2.
COMP2 (Pino 12) - Pino de compensação para o canal 2. É a saída do amplificador interno de transcondutância. A rede de compensação deve ser conectada entre este pino e o terra de sinal (SGND - pino 8).
ILIm2 (Pino 13) - Ajuste do limiar do limitador de corrente para o canal 2. Opera como ILM1 - pino 2.
KS2 (Pino 14) - Sensoriamento Kelvin positivo (+) para o amplificador de sensoriamento de corrente do canal 2. Como no caso de KS1 (pino 1).
RSNS2 (Pino 15) - Sensoriamento Kelvin negativo (-) para o ampificador de sensoriamento interno de corrente do canal 2.
SW2 (Pino 16) - Conexão do modo comutado para o canal 2, que é ligado à fonte (s) do MOSFET de cima do canal 2. Serve como a linha negativa de alimentação para a comporta do driver do lado de cima, HDRV2.
HDRV2 (Pino 17) - Saída do gate-drive do lado de cima para o canal 2.
CBOOT2 (Pino 18) - Conexão do capacitor de bootstrap. Serve como linha positiva de alimentação para a comporta do drive de cima do canal 2. Este pino deve ser ligado a VDD2 (pino 19) através de um diodo.
VDD2 (pino 19) - Linha de alimentação para gate do drive de baixo do canal 2. Ligado a VLIN5 (pino 7) através de um resistor de 4,7 Ω e desacoplado para o terra de alimentação por um capacitor cerâmico de pelo menos 1 µF. Este pino é ligado a VDD1 (pino 24).
LDRV2 (pino 20) - Comporta do drive do lado de baixo para o canal 2.
PGND (Pino 21) - Terra para alimentação de ambos os canais. Conectado a linha negativa do sistema.
VIN (Pino 22) - Pino de entrada de alimentação do chip. Conectado a linha positiva de alimentação do sistema.
LDRV1 (Pino 23) - Saída de comporta do drive do lado de baixo para o canal 1.
VDD1 (Pino 24) - Linha de alimentação para a comporta do drive do lado de baixo do canal 1.
CBOOT1 (Pino 25) - Conexão do capacitor de bootstrap . Swerve de linha positiva para a comporta do drive do lado de cima. Veja CBOOT2 (Pino 18).
HDRV1 (Pino 26) - Saída do drive comporta do lado de cima para o canal 1. Veja - HDRV2 (pino 17).
SW1 (Pino 27) - Conexão do modo comutado para o canal 1. VejaSW2 (pino 16)
RSNS1 (Pino 28) - Sensoriamento Kelvin negativo (-) para o amplificador sensor de corrente interno do canal 1. Veja RSNS2 (pino 15).
Na figura 2 temos o diagrama de blocos do Lm2642.
CIRCUITOS DE APLICAÇÃO
Na figura 3 temos um circuito típico para aplicação com dois canais e saída.
Mais informações sobre este componente podem ser obtidas no site da National Semiconductor (www.national.com).
