Couverture ElectroniqueS n°127

National Semiconductor introduit quatre contrôleurs destinés aux alimentations à découpage couvrant la plage 5 à 12 A. Ces circuits sont supportés par le tout nouvel outil d'aide à la conception en ligne sur le site de la société. Fort du succès rencontré par sa famille de régulateurs et de contrôleurs d'alimentation « Simple Switcher », National Semiconductor l'étoffe aujourd'hui de quatre éléments. Concrètement, les LM315x sont des contrôleurs synchrones de type abaisseur de tension (buck), acceptant une tension d'entrée comprise entre 6 et 42 V. S'agissant de contrôleurs, les Mosfet de puissance sont externes et laissés à la discrétion de l'utilisateur.Le LM3150 offre une fréquence de commutation programmable jusqu'à 1 MHz, tandis que la tension de sortie est déterminée par un pont résistif. Cette dernière peut être aussi basse que 0,6 V. Quant aux trois autres « Simple Switcher », à savoir les LM3151, LM3152 et LM3153, tant la fréquence de commutation (250, 500 et 750 kHz respectivement) que le potentiel de sortie (3,3 V) sont figés. Dans une application classique, onze composants externes seront requis.Ces différents circuits sont susceptibles de couvrir les besoins en matière d'alimentation de 5 à 12 A, avec des rendements proches de 93 %. Tous mettent en &oelig;uvre une architecture COT (constant on-time), donnant l'assurance d'une réponse transitoire rapide. Sans recours à un réseau externe de compensation de boucle, le coût et la complexité de la conception sont réduits. De son côté, le mode propriétaire ERM (emulated ripple mode) s'attache à atténuer l'ondulation de la tension de sortie. La stabilité du montage est effective avec des petits condensateurs céramique à faible résistance équivalente série (ESR), dont le principal avantage est de minimiser l'encombrement sur la carte.Les LM315x sont dès à présent disponibles en boîtiers TSSOP 14 broches, à 2,2 ou 2,3 $, prix unitaire par commande de 1 000 pièces. Au premier trimestre 2009, six nouvelles références compléteront la série. Les tensions de sortie seront alors de 2,5 ou 5 V.Sélectionner sans peine les MosfetA la différence d'un convertisseur tout intégré, un contrôleur d'alimentation à découpage n'est pas d'une élaboration simple et immédiate. En particulier, les concepteurs se heurtent fatalement à l'épineux problème du choix des Mosfet de commutation. National Semiconductor s'est employé à leur faciliter la tâche en mettant en ligne sur son site web un outil logiciel d'aide à la conception, ou Webench (*) pour reprendre la terminologie employée par l'américain.Préalablement, l'utilisateur définit les paramètres principaux de son alimentation, en l'occurrence les tensions d'entrée min. et max., la tension et le courant de sortie, la température ambiante, de même que les différentes options souhaitées (broches de synchronisation et de mise à l'arrêt, indicateur de défaut). En fonction de ces indications, le programme établit une liste de circuits intégrés recommandés. S'il s'agit d'un contrôleur, la sélection des Mosfet s'effectue dans une librairie de composants issus des catalogues de quelques fabricants. Pour l'heure, ceux-ci sont au nombre de quatre : International Rectifier, Renesas Technology, Toshiba et Vishay-Siliconix.A ce stade, l'utilisateur peut modifier à loisir la nomenclature en fonction de ses contraintes. En mode automatique, il lui est possible d'intervenir sur le compromis rendement/empreinte par l'intermédiaire d'un bouton rotatif à cinq positions. Auquel cas, les valeurs des composants sont modifiées en conséquence. Après la caractérisation, l'évaluation et l'optimisation de la conception, intervient la phase de simulation électrique et thermique.Au total, pas moins de 22 graphiques sont affichables sur l'écran. Finalement, lorsque les résultats sont conformes à ceux attendus, le coût de la réalisation est évalué à partir de la nomenclature. Un prototype fonctionnel peut alors être commandé.(*) Selon National Semiconductor, le nombre d'utilisateurs de ses différents Webench (filtres actifs, capteurs, convertisseurs A/N, amplificateurs, circuits d'interface… ) est supérieur à 176 000 (dont environ 77 000 Européens). Le nombre de conceptions est pour sa part évalué à 2 000 par mois (8 000 à 9 000 pour la seule Europe).

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