Nexperia führt seinen ersten integrierten 5-V-Lastschalter in sein Portfolio ein

Sep 21, 2023

Nexperia hat eine neue Produktfamilie für Lastschalter eingeführt, die eine sichere Leistungssteuerung zu einer einfachen Aufgabe machen soll. Mit dieser Ankündigung beginnt Nexperia mit der Erweiterung seines Analog- und Logikproduktportfolios und bietet Ingenieuren neue Möglichkeiten zur Steuerung von Subsystemen in tragbaren Elektronikgeräten mit einem hochdichten IC.

In seiner einfachsten Form kann ein einzelner Transistor auf der High- oder Low-Seite als Schalter verwendet werden. Für anspruchsvollere Anwendungen, die ein höheres Maß an Sicherheit und Steuerung erfordern, können IC-basierte Lastschalter jedoch sowohl die Stückliste als auch den Designprozess vereinfachen. Dieser Artikel wirft einen Blick auf das erste Mitglied der neuen Nexperia-Familie, den NPS4053, und seinen Wert in USB-Anschlüssen/-Hubs, Laptops, Dockingstationen, Automobil-Infotainment und mehr.

Der NPS4053 kann einen breiten Betriebsspannungsbereich von 2,5 V bis 5,5 V steuern und ist damit der erste integrierte 5-V-Lastschalter von Nexperia. Der Schalter selbst besteht aus einem 55-mΩ-P-Kanal-MOSFET, um High-Side-Schalten zu ermöglichen, und enthält mehrere integrierte Funktionen, um die Sicherheit nachgeschalteter Systeme zu verbessern.

Am Ausgang kann der Laststrom über einen einzigen Widerstand von 110 mA auf 2,5 A begrenzt werden. Wenn die Last versucht, mehr als den programmierten Grenzwert zu ziehen, wechselt der Schalter in den Konstantstrommodus und senkt die Ausgangsspannung entsprechend. Darüber hinaus stellt der Verpolungsschutz sicher, dass Spannungsspitzen an der Last sich nicht nach hinten ausbreiten und übergeordnete Systeme gefährden können.

Die Datenblätter der Chips zeigen beachtliche Leistungskurven über Temperatur und Versorgungsspannung. Darüber hinaus zeigt das Übergangsverhalten bei unbeabsichtigten Kurzschlüssen eine schnelle Reaktionszeit für die Strombegrenzung. Der Chip ist sowohl in regulärer als auch in AEC Q100-qualifizierter Form erhältlich, sodass Entwickler den Lastschalter für mehr Designs verwenden können.

Nexperia hat den NPS4053 mit Blick auf einfache Integration und Kommunikation entwickelt. Von umfangreichen Datenblättern bis hin zu Anwendungshinweisen hat Nexperia zahlreiche typische Designs und Designverfahren beigefügt, um den NPS4053 so schnell wie möglich betriebsbereit zu machen.

Das Gerät benötigt nur einen einzigen Ausgangs- und Eingangspin. Bei jedem Überstrom-, Temperatur- oder Spannungsfehler kann der Chip den Controller sofort über den Fehler informieren. Darüber hinaus kann der Controller über eine ähnliche Schnittstelle die Last sofort deaktivieren.

Der NPS4053 ergänzt das umfassendere Analog- und Logik-IC-Portfolio von Nexperia und bietet Entwicklern eine einfache Methode zur Fehlererkennung, zum Entwurf von Schutzmaßnahmen und zur Sicherstellung, dass ein einzelner Stromfehler nicht das gesamte Gerät abschaltet.

Während komplexere Architekturen detailliertere Angaben zum Stromverbrauch liefern können, kann die 5-V-Lastschalterlösung von Nexperia eine einfache Skalierbarkeit bieten, um eine beliebige Anzahl von Lasten gleichzeitig zu schützen und zu steuern.