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LT3597 nuovo convertitore step-down DC/DC da Linear Tech

LT3597 convertitore step-down dc-dc linear

Linear Tehnology ha annunciato l'LT3597, un convertitore step-down DC/DC, a 60V, 1MHz progettato per funzionare come driver a corrente costante a tre canali. Ogni canale dell'LT3597 contiene un dispositivo LED con corrente costante con un apposito convertitore buck.

Da un input di 48V, l'LT3597 può pilotare fino a tre stringhe LED, ciascuna con fino a dieci 100mA LED in serie, garantendo l'efficienza di oltre il 90%. La capacità multicanale dell'LT3597 lo rende ideale per la retroilluminazione a LED dei cartelloni ed anche per i display medico, automotive ed industriale. L'LT3597 utilizza tre switch interni indipendenti da 400mA e 60V.

Caratteristiche del convertitore step-down DC/DC LT3597

    - Frequenza di commutazione programmabile (da 200 kHz a 1 MHz)
    - Compensazione interna & Soft-Start
    - Sincronizzabile con il clock esterno
    - Tre regolatori buck a 100mA, ognuno pilota fino a 10 LED con NPN Current

 

 

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ritratto di Antonio Mangiardi

ottimo componente,sicuramente

ottimo componente,sicuramente è ideato per pilotare RGB ... non ho capito se lo vendono gia con i led e gli altri componenti.."Ogni canale dell'LT3597 contiene un dispositivo LED con corrente costante con un apposito convertitore buck" ...cosa significa? credo ci sia qualcosa di sbagliato

ritratto di Emanuele

LED driver, è

LED driver, è sottointeso...

Dispositivo per pilotare LED appunto un convertitore

ritratto di Vicus

Questa è la tua

Questa è la tua interpretazione, non quello che c'è scritto.

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

dai, non siamo pignoli...

dai, non siamo pignoli... "contiene un dispositivo led" è fuorviante, ma il resto è tutto chiaro... anche dopo infatti dice "l'LT3597 può pilotare fino a tre stringhe LED" e a questo punto mi sembra difficile che le stringhe le abbia integrate...:)

ritratto di Antonio Mangiardi

che non erano integrate si

che non erano integrate si era capito dal disegno, la domanda era se lo vendono direttamente così, il che mi sembrava strano... (comunque poi sono andato nel sito a guardare, e quella è una possibile applicazione... ah la fretta del primo commento...)
la cosa bella di questo dispositivo è che sono tre convertitori in uno... credo che indipendenti significa che sono proprio tre PWM separati e questo credo permetta ad esempio di risolvere i problemi derivanti dal fatto che certi led (tra R, G e B) si degradano più e/o prima di altri quindi forse con delle regolazioni successive, si può ritarare il colore voluto... almeno questa è un idea che mi son fatto... forse questa non è l'applicazione più intelligente ma la prima che mi viene in mente oltre alla possibilità di fare tutti i colori... comunque resta il fatto che ci sono 3 PWM e ci facciamo quello che vogliamo :)

ritratto di Fabrizio87

Questo dispositivo

Questo dispositivo sicuramente sarà un'ottima soluzione viste le sue caratteristiche avendo tre canali separati quindi potrebbero tranquillamente pilotare LED con i tre colori di base RGB combinato con un controllo per ogni canale da un PWM lo rende molto versatile visto che si possono ottenere tutti i colori dello spettro ,

Una funzione che rimane molto interessante che si può leggere sul Datasheet è la funzione crepuscolare dove solo necessario aggiungere un fotorecettore per ottenere l'accensione di notte senza avere un circuito supplementare che esegue questa funzione .

Uno dei problemi fondamentali è sempre il suo package QFN ma tanto ormai se vogliamo continuare a costruirci piccoli dispositivi si dovremo abituare a questo tipo di componenti superficiali ormai è necessario adeguarsi .

Per chi avesse interesse a leggere le caratteristiche di questo componente
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3597f.pdf

ritratto di Antonio Mangiardi

aggiungerei anche

Altre caratteristiche... protezione di cortocircuito, corrente programmabile del LED e la protezione di temperatura programmabili, la temperatura viene programmata inserendo una resistenza (NTC) a coefficiente di temperatura negativo sul pin di controllo master.

ritratto di fra83

Quella nella figura è una

Quella nella figura è una tipica applicazione, come qualcuno ha già detto ha i driver per i led e non i led integrati, sul sito viene anche riportato il prezzo 5.64$ che mi sembra non male considerando che per grandi volumi si scende a 3.95$ con package QFN, la Linear offre anche la possibilità di richiedere un sample e di simulare il circuito con il CAD switcherCAD, non ho verificato se il componente in questione è già nelle librerie ma solitamente le aggiornano.
Vi segnalo la pagina per scaricare i vari tool e simulatori di Linear Technology
http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice
Non è obbligatoria la registrazione e gli aggiornamenti sono automatici.
Per chi non avesse familiarità con i convertitori switching mi permetto di dire che un Buck è un abbassatore ti tensione, il suo schema di principio di massima è formato da uno switch comandato elettronicamente, un diodo e un induttore, in ingresso e in uscita si inseriscono dei condensatori per evitare che il rumore delle commutazioni "esca" dal buck e si propaghi sul carico o sulla sorgente. A volte il diodo viene sostituito con un altro switch, in questo caso sarà l'opportuno controllo (in modulazione PWM) a renderlo un buck o un boost(innalzatore di tensione) a seconda delle esigenze o del progetto o addirittura un convertitore bidirezionale.
Non fate confusione con il buck - boost che invece è un invertitore di tensione cioè data una certa tensione di ingresso positiva ne dà un'uscita invertita.
Difficilmente vi capiterà di progettare un convertitore switching DC/DC a partire dai componenti discreti implementandovi anche il controllo magari in analogica, questo si fà oggi solo quando le applicazioni sono particolari. Per basse potenze vi consiglio di utilizzare i moduli della Linear che sono ottimi. Per fare un buon DC/DC 1/3 è dovuto al progetto, 1/3 ai componenti e 1/3 al Layout del PCB. Questa ovviamente non è una trattazione esaustiva dei convertitori switching ma spero di aver stimolato in qualcuno la curiosità
Se avete domande sono lieto di rispondervi.

ritratto di Antonio Mangiardi

non ti sembra che nella

non ti sembra che nella descrizione del circuito del convertitore ci sia qualcosa in piu? :)
una domanda tu lo hai provato quello spice?
..altra domanda, come mai il layout del PCB è così influente? non pensavo fosse così importate addirittura il 33 %!!!

ritratto di linus

a volte

A volte è ancora più importante di quello che si possa pensare, concordo con fra83, ed ha ragione il suo prof. a dirgli in quel modo, non so, se vi è capitato mai di realizzare apparecchi a radiofrequenza, ma la progettazione del PCB è veramente difficile, poichè le piste si possono comportare da induttori oppure da condensatori, quindi non è solo importante e significativo il dimensionamento della pista in base alla corrente, ma anche il suo percorso e la distanza tra le altre piste.

ritratto di Antonio Mangiardi

grazie delle info, sto

grazie delle info, sto affrontando in questo periodo la questione PCB seguendo un corso che si chiama costruzioni elettroniche, infatti hai ragione, oltre ai circuiti RF è importante anche in quelli di potenza visto che le piste vanno dimensionate anche tenendo conto della corrente che ci va a scorrere.... :)

ritratto di Alex87ai

Come già ti è stato risposto,

Come già ti è stato risposto, devo dare pienamente ragione a fra83 circa l'attenzione che occorre metterci per realizzare la PCB che oscpita un convertitore switching. Questo tipo di convertitore, oltre a poter switchare tensioni o correnti relativamente alte, lavorano a frequenze sufficientemente elevate rispetto a quanto siamo abituati con i convertitori a 50Hz pari alla frequenza di rete (i convertitori lineari). Qui, al contrario, abbiamo delle induttanze e delle capacità relativamente elevate che vengono fatte commutare rapidamente procendo degli spikes di tensione (nel caso degli induttori) e di corrente (nel caso dei condensatori) con un contenuto armonico spurio davvero davvero da capogiro. Se le armoniche di ordine superiore si accoppiano con il resto del circuito circostante, soprattutto nelle sezioni analogiche, hai idea di cosa accade? un vero casotto. Per dirti, nell'ambito della progettazione di un inverter fotovoltaico, tutte le basse tensioni necessarie per alimentare la logica di controllo (quindi il DSP ma non solo, anche gli operazionali che facevano da buffer prima di campionare le varie grandezze di interesse) venivano ottenute a partire dalla tensione delle stringhe fotovoltaiche e abbassata tramite un flyback. non ci crederai, ma ogni volta che partiva l'inverter era più il rumore elettromagnetico che si misurava nell'intorno di tutto il resto. Allora, filtrando adeguatamente le letture e progettando adhoc la PCB abbiamo si è risolto il problema. Per quanto riguarda la PCB, sono state create delle vere e proprie isole di piano di massa collegate tra di loro tramite induttori e condensatori in configurazione pigreco. In questo modo si è riusciti a limitare notevolmente il contributo condotto risultato di accoppiamenti capacitivi / induttivi tra le piste. Quindi al di là della larghezza delle varie piste calcolata in funzione della portata di corrente, bisogna anche tener in conto del carattere radiativo / conduttivo del convertitore switching, adottando per la PCB i giusti accorgimenti richiesti dal caso (non è raro che si arrivi a progettare anche dei veri e proprio circuiti di snubber). Quindi, l'aspetto riguardante la PCB dei convertitori switching e tutt'altro che banale e trascurabile!

ritratto di Antonio Mangiardi

e si, nell'ultimo mese mi son

e si, nell'ultimo mese mi son fatto un po di cultura in questo campo... effettivamente nella realizzazione del pcb entrano in gioco tanti fattori che non avevo mai considerato prima d'ora come quello che hai detto tu della compatibilità elettromagnetica che è varamente importante, se mi fossi soffermato un attimo in più a pansarci forse ci sarei arrivato comunque grazie :)

ritratto di Alex87ai

Quando si progetta un

Quando si progetta un circuito elettronico spesso se ne simula il comportamento per testare se ciò che abbiamo dimensianato ha un senso o meno. Quando si passa alla reltà, se prima in simulazione tutto funzionava a meraviglia, ora non più perchè bisogna tener in conto di tanti fattori parassiti e del secondo ordine che in simulazione si bypassano bellamente. Il fatto della PCB ricade un pò in queste questioni di non idealità, e avere una buona PCB spesso ti risolve davvero un sacco di problemi. Oltre alla PCB, come ben saprai visto che stai seguendo il corso di costruzioni elettroniche, bisogna saper prevedere anche il giusto numero di condensatori di bypass e la distanza che intercorre tra questi e i pin di alimentazione del dispositivo che vanno a proteggere (dalle variazioni repentine di tensione)...queste sono solo alcune delle regole basi per la progettazione delle schede PCB.
Insomma, la progettazione delle schede ti apre davanti un mondo così vasto e affascinante con il quale qualunque ingegnere elettronico (ma anche hobbista) trova ogni giorno modo di scontrarsi e controntarsi! ;)

ritratto di fra83

Rispondo a BaffoMagno, gli

Rispondo a BaffoMagno, gli elementi base di qualsiasi convertitore switching non isolato sono:
-1 Diodo
-1 Induttore
-1 switch
+ un circuito di controllo in PWM

Oltre questo ci sono una serie di cose che si aggiungono per far funzionare meglio il circuito, filtri, protezioni da corcocircuiti, protezioni da sovracorrenti, circuiti di soft-start, snubber ecc... per questo il circuito che vedi in figura è piu' complesso. L'integrato che vendono rappresenta la parte piu' complessa cioè il controllo che può essere di tipo Current Mode o Voltage Mode, in funzionamento Continuo o Discontinuo, alcuni controlli sono adatti per alcune topologie di convertitori e solo per quelle.

Quello spice io lo uso da anni e mi sono trovato benissimo anche per simulare circuiti diversi da un convertitore switching.

La storia del 33% relativa al PCB è una semplificazione detta dal mio Prof. di elettronica di potenza che ci voleva far acquisire una certa sensibilità sulla disposizione dei componenti su un PCB, la Linear stessa nel datasheet ti indica come fare il PCB, quali piste fare più spesse ecc...
In particolare quanto ci sono rapide variazioni di corrente entrano in gioco le emissioni elettromagnetiche, inoltre per corrent alte bisogna evitare fenomeni come autoriscaldamento e elettromigrazione con relativo deposito sugli spigoli vivi delle piste di una quantità eccessiva di elettroni e questo è uno dei motivi (molto semplificato) per cui si smussano gli angoli delle piste. Inoltre quando hai a che fare con elementi che commutano come un transistor di potenza devi fare attenzione econsiderare le emissioni elettromagnetiche che questo elemento può generare.

ritratto di Antonio Mangiardi

Grazie :)

grazie per la spiegazione, sto seguendo adesso le lezioni di un esame che tratta appunto queste cose "costruzioni elettroniche"... per adesso stiamo facendo i criteri di scelta dei componenti e imparando a usare KiCad..più in la tratteremo appunto questi aspetti costruttivi...
per quanto rigaurda la "critica" che ti ho fatto,retifico avevo letto male!!!
mi riferivo al fatto che mi sembrava avessi scritto "uno swich controllato eletrtonicamente, un diodo un induttore e un interruttore" :)
..ho scaricato il programma, lo proverò appena ho un po di tempo disponibile... questo contest è abbastanza drogante (l'ho presa come una sfida con me stesso) ^_^

ritratto di Fabrizio87

il circuito di controllo PWM

il circuito di controllo PWM non è per forza necessaria se ne può fare anche a meno ,
dove necessario solo la tensione predefinita .

ritratto di Antonio Mangiardi

ma allora non è swiching...

ma allora non è swiching... spiegati meglio, forse non ho capito.. come lo controlli lo switch?

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

quelli che dici tu sono i

quelli che dici tu sono i regolatori lineari, il principio di funzionamento è diverso... quelli in continua abbassano la tensione facendo scorrere la corrente in un transistor, ne ho fatto uno discreto e mi sono bastati un operazionale, un transistor di potenza e 2-3 resistenze. Il difetto di questi è che scaldano molto, il vantaggio è che il segnale in uscita è poco rumoroso. dall'altro lato quelli switching (come quello dell'articolo) sono relativamente più rumorosi in uscita, hanno molto spesso bisogno di filtri accordati che a volte necessitano di induttori e a volte di condensatori al tantalio (secondo un datasheet della national semiconductors) ma in compenso scaldano di meno. In ultimo ci sono gli LDO (low dropout regulator) che concettualmente sono più o meno come i primi, ma sono adatti a funzionare con tensioni in ingresso molto vicine a quelle in uscita.

Il pwm è quindi strettamente necessario in tutta una famiglia di convertitori dc/dc che permettono di innalzare le tensioni e di abbassarle conservando una buona efficienza

ritratto di Alex87ai

Come ho avuto modo di

Come ho avuto modo di sottolineare sull'altro topic dedicato al convertitore step-down di Maxim, gli alimentatori switching stanno via sostituendo sempre più i convertitori lineari perchè a differenza di quest'ultimi presentato un'alta efficienza di conversione. Praticamente la quantità di potenza dispersa sotto forma di calore sui componenti attivi del convertitore lineare è ridotta estremamente all'osso nei convertitori switching. Questo perchè, se il principio di funzionamento dei lineari si fonda proprio sul restituire una tensione in uscita derivata da quella d'ingresso meno la caduta di tensione sul componente attivo, gli switching lavorando in commutazione, non fanno altro che traghettare la potenza all'incirca così com'è dall'ingresso all'uscita. Poi, a seconda della tipologia del convertitore puoi avere in uscita una tensione più alta rispetto all'ingresso ma con una corrente ridotta della stessa frazione, oppure potresti avere in uscita un tensione più bassa rispetto alla tensione d'ingresso ma con una corrente d'uscita più alta dello stesso fattore. Il prodotto tra le due grandezze deve mantenersi costante. Siccome il principio del "traghettamento" dell'energia avviene su due fasi distinte, allora è per forza necessaria un'onda rettangolare che controlla il tutto. Se poi variamo il duty-cycle dell'onda otteniamo il pieno controllo di ciò che possiamo avere in uscita riespetto a ciò che abbiamo in ingresso.

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

In realtà non mi sembra che

In realtà non mi sembra che siano molti i dispositivi che potrebbero passare allo switching e non l'hanno ancora fatto. Dato un progetto con le proprie specifiche, il progettista capisce subito quale sistema conviene adoperare. I circuiti switching sono già attualmente usati in ogni dispositivo sia possibile e conveniente usarli già da molti anni, soprattutto se consumano più di qualche watt. I regolatori lineari comunque si tengono ben stretta quella fetta di torta che contiene dispositivi che necessitano di essere alimentati con basso rumore, quindi buona parte della strumentazione di precisione, e dispositivi economici o che necessitano di soluzioni semplici, come per il mercato hobbistico o soluzioni che necessitano di una elevata compattezza. Se uno vuole stabilizzare i suoi 5V sulla breadbord e gli proponessi di cambiare il suo 7805 con due stabilizzatori switching con induttori e capacità perchè sono più efficienti, mi risponderebbe subito che sono toccato in testa (notare l'allusione a una famosa réclame)

ritratto di fra83

Confermo che il LTspiceIV è

Confermo che il LTspiceIV è presente il componente LT3597 inserendolo nel foglio di lavoro e cliccando con il tasto destro compare una finestra cliccare su Open this macromodel's text fixture e si aprirà un circuito fornito dalla Linear Technology, fate partire la simulazione e vedrete cposizionandovi con la sonda tutti i segnali in:48V out:6V e tutti gli altri segnali di controllo che desiderate, se vi posizionate sull'induttore vi comparirà il simbolo della sonda di corrente e potete apprezzare le variazioni di corrente.

ritratto di fra83

Mi associo a quelli che

Mi associo a quelli che sostengono che per alcune applicazioni si usano i lineari e per altre gli switching. Il controllo in PWM è quasi sempre necessario a volte e solo in casi specifici si puàò utilizzare un controllo a Duty Cycle fisso.
Quì trovate il funzionameto del buck
http://it.wikipedia.org/wiki/Convertitore_buck
MA per i piu' affezionati all'elettronica di potenza leggetevi qualcosa o trovate gli appunti del pro. del Politecnico di Torino Franco Maddaleno un vero esperto della materia.

ritratto di Francesco12-92

è un ottimo convertitore da

è un ottimo convertitore da utilizzare nei televisori a led, dato che possono pilotare 3 stringhe di led è adatto appunto a pilotare i tre colori base dello schermo TV (RGB), con un consumo molto modico, e con una frequenza di lavoro molto elevata, il che favorisce la tecnologia 3D e HDMI

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

spero che non la prendi come

spero che non la prendi come offesa, ma probabilmente non hai afferrato bene il concetto di cosa è quel dispositivo. Di sicuro non è adatto ai televisori a led perchè praticamente un tv a led è fatto da milioni di pixel, mentre questo potrebbe pilotarne al massimo uno. -l'impiego di questo integrato è limitato ad applicazioni di _illuminazione_ a led. Le stringhe di led a cui ci si riferisce sono delle strisce che in genere vengono vendute con i led già montati sopra per comodità. La caratteristica di avere 3 canali è utile nel momento in cui uno deve pilotare delle strisce di led di tipo rgb, ad esempio per illuminare un ambiente con una luce di un colore particolare. tutti i led comunque vengono pilotati alla stessa maniera, quindi diciamo che è come se fosse un pixel solo. per pilotare uno schermo intero ce ne vorrebbe più o meno una o due tonnellate di quei cosi

ritratto di Francesco12-92

nono scusami tu, non avevo

nono scusami tu, non avevo afferrato bene il concetto, ma ora che rileggo, hai proprio ragione, però si potrebbe partire da questa base per realizzare uno schermo TV no?

 

 

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