LTC3351의 주요 특징
• 핫스왑 컨트롤러와 차단기 내장
• 1~4개의 수퍼커패시터 스택 연결에 대해 고효율 동기식 스텝다운 정전류(CC)/정전압(CV) 차징 지원
• 수퍼커패시터에 저장된 에너지를 스텝업 백업 모드를 통해 활용도 제고
• 시스템 전압/전류, 커패시턴스, ESR의 모니터링을 위한 16bit ADC
• 최대 35V까지 저전압 및 과전압 스레숄드 프로그래밍 가능
• V_IN: 4.5V~35V, V_CAP(n): 커패시터당 최대 5V, 차지/백업 전류: >10A
• 프로그래머블 입력 전류 제한으로 시스템 부하를 커패시터 차지 전류보다 우선
• 모든 N-FET 차저 컨트롤러 및 PowerPath™ 컨트롤러
• 컴팩트한 44핀 4mm x 7mm QFN 패키지

제품 설명
아나로그디바이스는 핫스왑 프런트엔드 보호 기능은 물론 완벽한 독립형 커패시터 기반 백업 전원 솔루션을 공급하는데 필요한 모든 기능을 갖춘 수퍼커패시터 차저 및 백업 파워 컨트롤러 IC 신제품, Power by Linear™ LTC3351을 출시한다고 밝혔다. LTC3351에 내장된 핫스왑 컨트롤러와 차단기(circuit breaker)는 N채널 MOSFET을 사용하여 입력에서 출력까지 저손실 전원 경로를 제공하며, 이와 함께 폴드백 전류 제한을 사용하여 돌입 전류(inrush current)를 저감한다. 신제품은 SSD(solid-state drive)와 NVDIMM(nonvolatile dual in-line memory module) 데이터 백업 같은 애플리케이션의 주전원이 고장 났을 때나 의료 및 산업용 애플리케이션의 전원 고장 알람, ‘다잉 개스프(dying gasp)’ 전원 고장 표시기 등에 단기적이고 신뢰할 수 있는 무정전 전원공급이 이루어지도록 한다. LTC3351은 PowerPath™ 제어, 커패시터 스택 차징 및 밸런싱, 보호, 커패시터 헬스 모니터링 등 다양한 기능들도 제공한다. 이 외에 고전류 12V 라이드-쓰루(ride-through) 전원, 서버용 단기 UPS, 대용량 및 고가용성 시스템 같은 애플리케이션에도 활용될 수 있다.

LTC3351은 4.5V~35V 입력 전압 범위와 10A 이상의 차지/백업 전류 성능을 지원한다. 또한 1~4개의 수퍼커패시터를 연결한 적층 구성에 대한 밸런싱 및 과전압보호 기능도 제공한다. LTC3351의 동기식 스텝다운 컨트롤러는 커패시터 스택의 정전류(CC)/정전압(CV) 공유를 셀당 최대 5V까지 가능하게 해준다. 백업 모드의 경우, 이 스텝다운(벅) 컨버터는 수퍼커패시터 스택에서부터 백업 되어야 하는 시스템 전원까지 전력을 공급하는 동기식 스텝업(부스트) DC/DC로서 반대로 동작한다. 핫스왑 컨트롤러는 프로그래머블 UV/OV 스레숄드, PCIe 표준의 스타트업 타이밍, 정밀 스레숄드/RETRY 입력 기능을 제공한다.

LTC3351은 입/출력 전압과 전류를 지속적으로 모니터링 하는 정확도 높은 16bit ADC를 포함하고 있다. 뿐만 아니라, 내부 측정 시스템은 백업 기간 동안 적정량의 에너지 저장 및 전력 공급을 보장하기 위한 커패시터 스택 전압, 커패시턴스, 스택 ESR(equivalent series resistance) 등 백업 커패시터 자체와 관련한 파라미터들을 모니터링 한다. 백업 수퍼커패시터의 실제 커패시턴스를 모니터링함으로써, LTC3351은 시스템이 커패시터 전압을 최소값으로 설정하게 하는 한편 시스템에 필요한 백업 에너지 수준을 유지하게 함으로써 커패시터 수명을 보다 늘려준다. 모든 시스템 파라미터와 오류 상태는 2와이어 I²C 인터페이스를 통해 모니터링 할 수 있으며, 측정된 파라미터들이 급격한 변화를 나타낼 경우 시스템에 경고를 발송하도록 알람 수준을 설정할 수도 있다.

LTC3351은 열성능이 강화된 44핀 로우 프로파일(0.75mm 높이)의 4mm x 7mm QFN 패키지로 제공된다. 신제품은 –40°C~125°C의 온도 범위에서 동작한다. 

일반적인 설계 예

애플리케이션
• NVM이 있는 스왑가능 PCIe 카드
• 고전류 12V 무정전전원
• 서버/대용량 저장 장치/고가용성 시스템