Die proprietäre, rauscharme Buck-Boost-Topologie übernimmt die Funktion zweier separater Schaltregler und führt so zu Einsparungen bei Größe, Kosten und Komplexität. Der LTC3110 arbeitet in zwei Modi: Standby und Laden. Im Standby-Modus hält das Gerät eine Versorgungsspannung (VSYS) von 1,71 V bis 5,25 V aufrecht, die durch die im Superkondensator gespeicherte Energie bereitgestellt wird. Der Speichereingang des Superkondensators (VCAP) zeichnet sich durch einen weiten Betriebsbereich von 5,5 V bis hinunter zu 0,1 V aus. Dies gewährleistet die vollständige Nutzung der im Superkondensator gespeicherten Energie und ermöglicht so längere Standby-Zeiten oder eine Reduzierung der Speicherkapazität. Im Lademodus, wenn die Hauptstromversorgung aktiv ist, kann der LTC3110 die Stromflussrichtung autonom oder auf Benutzerbefehl umkehren und die geregelte Systemspannung zum Laden und Ausgleichen der Superkondensatoren nutzen. VCAP wird effizient über oder unter VSYS mithilfe eines PWM-Buck-Boost-Modulators geladen. Das Gerät verfügt außerdem über eine programmierbare durchschnittliche Strombegrenzung im Lademodus von bis zu 2 A mit einer Genauigkeit von +/-2 %, wodurch eine Überlastung des Systemnetzteils verhindert und die Kondensatorladezeit minimiert wird.
Der aktive Lastausgleich des LTC3110 eliminiert den konstanten Stromverbrauch externer Vorschaltgeräte mit Verlustleistung und gewährleistet so ein zuverlässiges Laden auch bei ungleichen Kondensatoren und selteneren Ladezyklen. Die programmierbare Spitzenspannungsregelung gleicht die Spannung an jedem Kondensator in der Reihenschaltung aktiv aus und begrenzt sie auf die Hälfte des programmierten Wertes. Dies sichert den zuverlässigen Betrieb auch bei alternden Kondensatoren und deren sich ändernder Kapazität. Synchrone Schalter mit niedrigem R<sub>DS(ON)</sub> und geringer Gate-Last sorgen für eine hocheffiziente Wandlung
und minimieren die Ladezeit von Speichermedien. Der LTC3110 eignet sich ideal zum sicheren Laden und zum Schutz großer Kondensatoren in Notstromanwendungen wie Servern und RAID-Systemen sowie in batterie- oder kondensatorgepufferten HF-Systemen.
Der Eingangsstrom und die maximale Kondensatorspannung des LTC3110 lassen sich über einen Widerstand programmieren. Der mittlere Eingangsstrom wird präzise in einem programmierbaren Bereich von 0,125 A bis 2 A geregelt. Der Burst Mode®-Betrieb kann über einen Pin aktiviert werden und verbessert die Effizienz bei kleinen Lasten, indem der Ruhestrom auf bis zu 40 µA und der Abschaltstrom auf unter 1 µA reduziert werden. Weitere Merkmale des LTC3110 sind eine hohe Schaltfrequenz von 1,2 MHz zur Minimierung der Größe externer Bauteile, ein thermischer Überlastschutz, zwei Spannungsüberwachungen zur Richtungs- und Lastendüberwachung sowie ein universeller Komparator mit Open-Collector-Ausgang zum Anschluss an einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor.
Der LTC3110 wird in kompakten, thermisch optimierten 24-Terminal-TSSOP- und 24-Terminal-QFN-Gehäusen (4 mm x 4 mm) geliefert; beide mit Betriebsart E und I zwischen -40 °C und 125 °C und bis zu 150 °C für die hochzuverlässige Betriebsart H.
Hauptmerkmale des LTC3110
• VCAP-Betriebsbereich: 0,1 V bis 5,5 V
• VSYS-Betriebsbereich: 1,71 V bis 5,25 V
• Automatische Umschaltung zwischen Lade- und Standby-Modus
• Präzise, programmierbare Ladeeingangsstrombegrenzung von ±2 % zwischen 125 mA und 2 A
• Genauigkeit der Standby-Versorgungsspannung: ±1 %
• Automatischer Standby-Kondensatorausgleich
• Feste Schaltfrequenz von 1,2 MHz
• Burst Mode®-Betrieb: 40 μA IQ
• Programmierbarer Multifunktionskomparator mit Open-Collector-Ausgang
• Open-Collector-Ausgänge zur Anzeige der Betriebsrichtung und des Ladeendes
• Flache Gehäuseformen: TSSOP-24 und QFN-24 (4 mm x 4 mm)
