車載アプリケーションにおける
バッテリー電圧変動の課題を解決

MAX20039/MAX20040   ANALOG DEVICES

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車室内コックピット パワートレイン

車載アプリケーションの動作時、バッテリー電圧が変動するという課題

車載アプリケーションでは通常動作時、 バッテリー電圧は12Vから降圧され使用されるケースが多いですが、バッテリー電圧が変動する条件がいくつか存在します。
例:エンジン始動時にバッテリー電源を使ってスターターモーターを回すクランキング時はバッテリー電圧が一時的に大きく低下する現象

ECUやカーナビ等ではクランキング時においても動作を停止することなく動作させることが求められるため、 電源にはバッテリー電圧を昇圧する必要があります。 このために、バッテリー後段の最初の電源には一般的に昇降圧タイプのDC/DCコンバータが使用されます。
ただし、Hブリッジの昇降圧コンバータは降圧⇔昇圧のモード切り替え時に応答性が悪くなり、出力電圧の安定性が悪くなることが課題として挙げられます。

MAX20039/MAX20040が、課題を解決します

この課題を解決するソリューションとして旧Maxim社のMAX20039/MAX20040を紹介いたします。
MAX20039/MAX20040は、Hブリッジの昇降圧コンバーターで昇圧⇔降圧動作の切り替えをシームレスに行うことができ、 動作モード切り替え時の電圧ドロップを±3%に抑えることが出来ます。
また昇降圧を構成する4つのFETはICに内蔵されており、PCBサイズの小型化が可能です。

参考イメージ図
参考図Buck-boost power train archtecture and operation table

Buck-boost power train archtecture and operation table

参考図Positive line-transienr response

Positive line-transienr response

参考図Negative line-transienr response

Negative line-transienr response

※波形図等は以下より抜粋
https://www.maximintegrated.com/jp/design/technical-documents/design-solutions/7/7129.html 

MAX20039 / MAX20040 特徴

  MAX20039 MAX20040
VIN (V) (min) 2
VIN (V) (max) 40
VOUT1 (V) (max) 12
IOUT1 (A) (max) 0.6 1.2
Switch Type Internal
Preset VOUT (V) 5
Output Adjust. Method Preset, Resistor
Synchronous Switching? Yes
Power Good Signal Yes
# DC-DC Outputs 1
Alternate Topology Step-Down, Step-Up, Step-Up/Down
Switching Frequency (kHz) 200, 300, 400, 500, 1000, 2200
Design Tools EE-Sim
Package/Pins TQFN-CU/20
Oper. Temp. (°C)  -40 to +85
 -40 to +125
Budgetary Price (See Notes) 1.95 2.2
Small Solution
600mA/1.2A output current
(1A capability @ 105°C ambient)
4.5V to 36V supply voltage (40V tolerant)
Cold crank support down to 2V input
Fixed output 3.3V/5V and 1% ref on FB pin
Adjustable Fsw 220kHz to 2.2MHz
Seamless transition from buck to boost mode
PGOOD output (96% ± 2%)
SYNC input
Small 16-SW TQFN-EP 4mm x 4mm package
Efficient
Low Iq of 36μA @ VOUT 3.3V no load (EN ‘hi’)
Low Iq of 52μA @ VOUT 5V no load (EN ‘hi’)
< 10μA shutdown current (EN ‘lo’)
AEC-Q100, temp range: -40°C to +125°C
Availability
Stock
EvKit
MAX20040EVKIT#
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