Ältere Schaltwandler mit Überspannungsschutz ausstatten

Schaltung Ältere Schaltwandler mit Überspannungsschutz ausstatten

30.04.2013Autor Kristin Rinortner

Älteren Spannungswandlern fehlen oft Funktionen, die in neueren standardmäßig verfügbar sind wie eine Spannungsüberwachung des Ausgangs oder Abschaltfunktionen.

Ein einschlägiger Spannungsregler wird von einem n-Kanal MOSFET versorgt, dessen Gate vom MAX6498 gesteuert wird.
(Quelle: Redaktion Elektronikpraxis)

Wer viel Erfahrung beim Entwurf mit Schaltwandlern gesammelt hat, kennt deren Eigenschaften und Eigenarten und möchte dieses Wissen auch in Folgeprojekten einsetzen. Anforderungen an Stromversorgungen ändern sich jedoch von Projekt zu Projekt, wodurch sich die gleichen Schaltwandler oft nicht wieder verwenden lassen.

Denn älteren Spannungswandlern fehlen oft Funktionen, die in neueren standardmäßig verfügbar sind. So verfügen viele alte Stromversorgungs-ICs meist nicht über eine eigene Spannungsüberwachung ihres Ausgangs mit „Power-OK“-Anzeige. Viele alte Spannungswandler lassen sich auch nicht über einen gesonderten Eingang abschalten, obwohl dies zum Stromsparen und zum Definieren von Ein- und Ausschalt-Reihenfolgen bei mehreren Versorgungsspannungen notwendig ist. Die Ausgangsspannung des Wandlers sollte, zum Schutz der zu versorgenden Bauelemente, auch gegen Überspannungen begrenzt werden, welches ebenfalls bei älteren Versionen eine Seltenheit ist.

In solchen Fällen kann der MAX6498, ein flexibles Überspannungsschutz-IC, Abhilfe leisten. Der Baustein kann mit einer maximalen Eingangsspannung von 72 V betrieben werden und verträgt daher Load-Dump-Pulse und ist somit Automotive-tauglich. Er kann jedoch auch anders eingesetzt werden.

Wie in Bild 1 dargestellt, wird ein einschlägiger Spannungsregler von einem n-Kanal MOSFET versorgt, dessen Gate vom MAX6498 gesteuert wird. Die integrierte Ladungspumpe hält die Gate-Source-Spannung im Durchlassbetrieb auf 10 V, um eine geringe Abfallspannung im MOSFET zu gewährleisten.

Über SHDN* kann die Stromversorgung ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden. Sollte der Schaltwandler eine Überspannung produzieren, wird dieses am OVSET-Eingang erkannt und der MOSFET ausgeschaltet. Sobald U_aus unter einem definierten Maximalwert gefallen ist, wird der MOSFET wieder durchgeschaltet. Dieses schützt empfindliche Bauelemente gegen Überspannung. Eine Unterspannung am Spannungsreglerausgang wird mittels POKSET erkannt und am POK-Signal gemeldet. Der MAX6498 kann den MOSFET dann auch wahlweise ausschalten.

Der Autor: Gerhard Winkler arbeitete bei Maxim.

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