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LT1304 – 5 V aus zwei NiMH-Batterien, auch mit Mehrwert

Vorteile/Eigenschaften:

  1. Universal-Aufwärtsschaltung für einen Betrieb schon ab 1,5 V
  2. 1A interner Schalter mit niedriger VCESAT
  3. 5V/200mA aus 2 Zellen (NiMH, Alkali,...)
  4. Stromversorgung nur 10uA im Shutdown-Modus
  5. Detektor niedriger Spannung aktiv auch im Shutdown-Modus
  6. 300 kHz Schaltfrequenz
  7. mittels eines einzigen Widerstandes programmierbarer maximaler Strom
  8. ideal für batteriebetriebene tragbare Geräte
  9. erhältlich in 3 Versionen (3,3V, 5V, einstellbar)

Wenn wir eine Spannung von 5V z. B. nur aus zwei NiMH-Batterien erhalten wollen, stoßen wir auf die Tatsache, dass die meisten herkömmlichen DC/DC-Schaltungen bei derart niedriger Spannung nicht betrieben werden können. Der Controller LT1304 zählt zu den Schaltungen, die dies problemlos meistern, und bietet zudem einige wertvolle Extras.

3,3 oder 5 V aus geringerer Spannung zu gewinnen ist eine typische Anforderung an batteriebetriebene oder tragbare Geräte. Um 5V zu erhalten, kann man natürlich 4-5 NiMH-Zellen oder 2 LiPo-Zellen verwenden, die Vorrichtung ist dann jedoch unnötig größer, schwerer und auch teurer. Eine Lösung ist gerade die Verwendung eines geeigneten Aufwärtswandlers. LT1304 von Linear Technology zählt zu den "MicroPower" DC/DC-Aufwärtswandlern, die schon ab einer sehr geringen Spannung von typischerweise 1,50 V betrieben werden. Dank dem sehr niedrigen Stromverbrauch (10uA/Shutdown) und dem eingebauten unabhängigen Unterspannungsmelder ist er für die Verwendung mit Batterien optimiert. Für den Betrieb benötigt er lediglich ein Minimum an externen Komponenten - zwei Kondensatoren, ein Induktor und eine Diode sind alles, was man zur Schaffung eines funktionsfähigen Wandlers benötigt.
LT1304 ist in 3 Versionen erhältlich - LT1304VCS8-5, LT1304CS8-3,3 mit festen Spannungen und LT1304CS8 mit einstellbarer Ausgangsspannung. Versionen mit fester Ausgangsspannung benötigen keinen Feedback-Teiler, wodurch die Schaltung weiter vereinfacht wird.

Der Eingang zur Erkennung zu niedriger Batteriespannung - LBI (low battery input, 1,17 V) arbeitet auch im Shutdown-Modus (SHDN). Der LBI kann über einen entsprechenden Spannungsteiler angeschlossen werden, der den Pegel setzt, bei dem der LBO-Ausgang umschaltet (open collector). Maximaler Strom durch die Spule und den internen Schalter ist auf 1A begrenzt. Falls der Strom im aktuellen Zyklus diesen Wert überschreitet, verkürzt LT1304 tON in dem jeweiligen Zyklus und verhindert dadurch eine weitere Stromzunahme. Ein großes Plus stellt der ILIM, Eingang dar, bei dem sich durch das Hinzufügen eines einzigen Widerstands der maximale Spulenstrom einstellen (reduzieren) lässt, bei dem LT1304 tON in jedem Zyklus verkürzt. Dies kann in einigen Fällen die Sättigung der Spule verhindern und gegebenenfalls die (ohmschen) Gleichspannungsverluste in der Spule minimieren.

LT1304 arbeitet im Burst-Modus, d. h. im Modus eines kontinuierlichen Betriebs in sog. "Stößen" mit fester Dauer für jedem Zyklus - tON (6 us) und tOFF (1,5us). verkürzt falls erforderlich. Einzig bei Einstellen einer Strombegrenzung verkürzt sich tON falls erforderlich. Das heißt, dass D (duty cycle = tON/(tON+tOFF)) in der Regel 0,8 oder weniger beträgt, wenn die Strombegrenzung wirksam wird. Für den kontinuierlichen Betrieb jedes Aufwärtswandlers gilt, dass D=1-VIN/VOUT, d.h. die Ausgangsspannung ist nur von D abhängig. Deshalb sollte man beachten, dass man zur Abnahme einer beträchtlichen Strommenge vom Ausgang nicht gleichzeitig eine zu geringe Induktivität verwenden kann, da die interne Strombegrenzung mit einer Verkürzung der Dauer tON, reagiert, wodurch sich der D-Wert verringert. Wenn wir zu einem D-Wert gelangen, der kleiner ist als der zum Erreichen der gewünschten Ausgangsspannung erforderliche Mindestwert, kommt es zu einer Abnahme der Ausgangsspannung. Wenn wir nur einen relativ kleinen Ausgangsstrom, jedoch eine hohe Ausgangsspannung (z. B. 12V von 2V) benötigen, dann ist es notwendig, den sog. diskontinuierlichen Modus zu verwenden, bei dem der Spulenstrom in jedem Zyklus bis auf null abfällt, wie im Datenblatt beschrieben. Ein Nachteil ist die größere Welligkeit, vorteilhaft die relativ sehr geringe Induktivität, die in diesem Fall erforderlich ist.
Die Wahl der Induktivität ist nicht entscheidend und die Schaltung wird in einem relativ breiten Bereich den Induktivitätswerte ordnungsgemäß arbeiten. Die Richtwerte sind im Datenblatt aufgeführt, jedoch lohnt es sich, auf die Wahl einer geeigneten Spule zu achten, zumal sie einen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Schaltung und die Welligkeit der Ausgangsspannung hat. Ein zu niedriger L-Wert verursacht hohe Stromwelligkeit, was erhöhte Anforderungen an die Glättungskondensatoren am Ein- und Ausgang und eine Verschlechterung der EMI zur Folge hat. Andererseits verschlechtert ein zu hoher L-Wert die Reaktion der Schaltung bei plötzlicher Laständerung.

Detaillierte Informationen finden Sie im Datenblatt LT1304 und im Anwendungshandbuch Design Note 120 und Design note 154. Zur Entwicklungsunterstützung ist die Entwicklungsplatine LT1304 - DC088 erhältlich.

Bei Interesse an jedem beliebigen Produkt von Linear Technology kontaktieren Sie uns bitte unter info@soselectronic.de.

Datum der Veröffentlichung 18.10.2012
Bei Veröffentlichung des Artikels auf Ihrer Webseite bitte die Quelle angeben: http://www.soselectronic.de/?str=1191
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Die Daten wurden aktualisiert 2016-05-25 04:30:28
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Preis ohne MwSt.
K1206 22uF X5R 6,3V 10% (CL31A226KQHNNNE)

K1206 22uF X5R 6,3V 10% (CL31A226KQHNNNE)

Multilayer Ceramic Chip Capacitor 1206
Bestellnummer: 55343, S, RoHS
Mehr Information: S_CL31A226KQHNNNE.pdf
Alternative Produkte: K1206 22uF X5R 6,3V REEL (CL31A226KQHNNNE)
Keramikkondensatoren
SAMSUNG
1300 Stck.
-
(-)
20+/0.0927 EUR
40+/0.0898 EUR
200+/0.0811 EUR
1000+/0.0710 EUR
K0805 22uF X5R 6,3V 20% (CC0805MKX5R5BB226)

K0805 22uF X5R 6,3V 20% (CC0805MKX5R5BB226)

Kondensator keramik SMD 0805 22000nF
Bestellnummer: 91487, S, RoHS
Mehr Information: X5R_6,3-50V.pdf
Alternative Produkte: K0805 22uF X5R 6,3V REEL (CC0805MKX5R5BB226)
Keramikkondensatoren
YAGEO
1100 Stck.
-
(-)
50+/0.0468 EUR
100+/0.0453 EUR
200+/0.0438 EUR
1000+/0.0395 EUR
K0805 22uF X5R 6,3V REEL (CC0805MKX5R5BB226)

K0805 22uF X5R 6,3V REEL (CC0805MKX5R5BB226)

Multilayer Ceramic Chip Capacitor 0805 22000nF
Bestellnummer: 117417, S, RoHS
Mehr Information: X5R_6,3-50V.pdf
Keramikkondensatoren
YAGEO
12000 Stck.
-
(-)
3000+/0.0208 EUR
12000+/0.0184 EUR
PIS2408-220M-04

PIS2408-220M-04

Chip Induktivität 5,9x6,2x3mm 22uH 0,74A 0,34R
Bestellnummer: 61753, S, RoHS
Mehr Information: PIS2408.pdf
Spulen
FASTRON
850 Stck.
-
(-)
4+/0.6500 EUR
8+/0.6300 EUR
20+/0.5800 EUR
100+/0.5400 EUR
PIS2812-220M-04

PIS2812-220M-04

Chip Induktivität 7,5x7,5x3,6mm 22uH 1,07A 0,19R
Bestellnummer: 61685, S, RoHS
Mehr Information: PIS2812.pdf
Spulen
FASTRON
720 Stck.
-
(-)
4+/0.6600 EUR
8+/0.6300 EUR
20+/0.5900 EUR
100+/0.5500 EUR
PIS4716-220M-04

PIS4716-220M-04

Chip Induktivität 12,3x12,3x4,7mm 22uH 2,9A 0,066R
Bestellnummer: 61660, S, RoHS
Mehr Information: PIS4716.pdf
Spulen
FASTRON
900 Stck.
-
(-)
4+/0.7200 EUR
8+/0.7000 EUR
13+/0.6800 EUR
26+/0.6400 EUR
117+/0.6000 EUR
LT1304CS8-5

LT1304CS8-5

Special analog circuit
Bestellnummer: 40894, O, RoHS
Mehr Information: lt1304.pdf
Spezielle Analogschaltkreise
LINEAR TECHNOLOGY
  Artikel auf Anfrage
Angebot einholen
 

LT1304CS8#PBF (LINEAR TECHNOLOGY)

Micropower DC/DC Converters with Low-Battery Detector Active in Sh
Bestellnummer: 92810, O, RoHS
Schaltnetzteile
LINEAR TECHNOLOGY
  Artikel auf Anfrage
Angebot einholen
 

LT1304CS8-3.3#PBF (LINEAR TECHNOLOGY)

Micropower DC/DC Converters with Low-Battery Detector Active in Sh
Bestellnummer: 92811, O, RoHS
Schaltnetzteile
LINEAR TECHNOLOGY
  Artikel auf Anfrage
Angebot einholen
SK15

SK15

Schottky Rectifier 1A/50V SMA
Bestellnummer: 54890, S, RoHS
Mehr Information: sk12.pdf
Schottky-Dioden, SMD
DIOTEC
4100 Stck.
-
(-)
100+/0.0253 EUR
200+/0.0244 EUR
2000+/0.0213 EUR
SKL14

SKL14

Schottky Rectifier 1A/40V SOD-123FL
Bestellnummer: 128014, S, RoHS
Schottky-Dioden, SMD
DIOTEC
1500 Stck.
-
(-)
50+/0.0392 EUR
100+/0.0380 EUR
500+/0.0343 EUR
NIMH RTU 2100 AA-1Z TECXUS (14089)

NIMH RTU 2100 AA-1Z TECXUS (14089)

Rech.battery NiMH RTU 1,2V 2100mAh AA term.Z
Bestellnummer: 80200, S, RoHS
Mehr Information: NIMH_RTU_AA_1Z.pdf
Zubehör
Akkus
TECXUS
100 Stck.
-
(-)
2.7600 EUR
20+/2.3300 EUR
56+/2.1000 EUR
100+/2.0400 EUR
NIMH RTU 800 AAA-1Z TECXUS (14088)

NIMH RTU 800 AAA-1Z TECXUS (14088)

Rech.battery NiMH RTU 1,2V 800mAh AAA term.Z
Bestellnummer: 80202, S, RoHS
Mehr Information: NIMH_RTU_AAA_1Z.pdf
Zubehör
Akkus
TECXUS
0 Stck.
-
(2016-W22 80 Stck.)
2.0400 EUR
2+/1.9800 EUR
NIMH RTU 2300 AA TECXUS BP2

NIMH RTU 2300 AA TECXUS BP2

Rech.battery NiMH RTU 1,2V 2300mAh AA
Bestellnummer: 116994, S, RoHS
Zubehör
Akkus
TECXUS
320 Stck.
-
(-)
2+/2.6400 EUR
8+/2.4100 EUR
24+/2.2800 EUR
96+/2.0200 EUR
NIMH RTU 800 AAA TECXUS BP2

NIMH RTU 800 AAA TECXUS BP2

Rech.battery NiMH RTU 1,2V 800mAh AAA
Bestellnummer: 72807, S, RoHS
Mehr Information: NIMHAAA800RTU.pdf
Zubehör
Akkus
TECXUS
380 Stck.
-
(-)
2+/1.6300 EUR
4+/1.5700 EUR
24+/1.4100 EUR
48+/1.3600 EUR
192+/1.2000 EUR
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