IRU3037A ist ein spannungsgeregelter synchroner Buck-Controller (Abwärtswandler) mit fester Frequenz, der einen kostengünstigen Point-of-Load-DC-DC-Wandler auf einer einzigen Leiterplatte aufbaut. Statt die Leistungsstufe zu integrieren, treibt das Bauteil zwei externe N-Kanal-MOSFETs an (einen High-Side-Steuer-MOSFET und einen Low-Side-Synchrongleichrichter). So lässt sich der Wandler genau für den benötigten Ausgangsstrom auslegen, üblicherweise 3 A und mehr. Der Controller arbeitet aus einer einzigen 5-V- oder 12-V-Versorgung und regelt seinen Feedback-Pin auf eine interne Referenz von 0,800 V, sodass Ausgangsspannungen bis hinab zu 1,8 V, 1,5 V und darunter mit einem einfachen Spannungsteiler eingestellt werden.

Das Suffix „A" kennzeichnet die 400-kHz-Variante der Familie. Die höhere Schaltfrequenz verkleinert gegenüber dem 200-kHz-IRU3037 die externe Induktivität und die Ausgangskondensatoren und eignet sich für platzkritische Baugruppen wie Grafikkarten und Festplatten. Eine linearisierte, temperaturkompensierte Steilheits-Zelle bestimmt das Regelverhalten, während der SS/SD-Pin über einen einzelnen externen Kondensator eine programmierbare Soft-Start-Rampe und eine Abschaltung auf Logikpegel bereitstellt.

Eine Unterspannungssperre an der Vcc-Versorgung und an der Vc-Gate-Treiberversorgung hält die MOSFETs aus, bis die Schienen gültig sind, und ein feedbackbasierter Schutz-Latch schaltet die Treiber ab, wenn der Ausgang zusammenbricht, etwa wenn der High-Side-Steuer-MOSFET kurzschließt. Das Bauteil ist im 8-Pin-SOIC (Narrow Body) und im 8-Pin-TSSOP erhältlich, beide bleifrei (PbF).

Hinweis: Die Werte stammen aus dem Datenblatt von Infineon / International Rectifier zu IRU3037A (typisch bei Vcc=5 V, Vc=12 V über den Nennbereich der Temperatur). Prüfen Sie jeden Parameter vor dem endgültigen Entwurf anhand des aktuellen offiziellen Datenblatts.

IRU3037A unter dem Bestellcode 111-3013 wird im 8-Pin-Gehäuse SOIC Narrow Body geliefert, einer oberflächenmontierbaren Gull-Wing-Bauform mit etwa 3,9 mm Körperbreite und 1,27 mm Pin-Raster sowie einem typischen Wärmewiderstand von 160 °C/W (Sperrschicht zu Umgebung). Derselbe Chip wird auch im 8-Pin-TSSOP angeboten (Wärmewiderstand 124 °C/W) für engere Leiterplatten, und beide Varianten sind in einer bleifreien (PbF) Ausführung gemäß RoHS erhältlich. Das schmale SOIC-Gehäuse eignet sich für die standardmäßige SMT-Bestückung und die AOI-Prüfung auf kostensensitiven Leistungsplatinen.

Das 8-Pin-SOIC von IRU3037A ist wie folgt belegt:

• Pin 1 - Fb: Feedback-Eingang. Der externe Spannungsteiler vom Ausgang liegt hier an, und die Regelschleife regelt diesen Pin auf die 0,800-V-Referenz. Derselbe Knoten speist den Ausgangs-Unterspannungsschutz.
• Pin 2 - Vcc: Bias-Versorgung des Controllers, 5 V oder 12 V. Nahe am Pin mit einem lokalen Keramikkondensator gegen Gnd entkoppeln.
• Pin 3 - LDrv: Low-Side-Gate-Treiber. Treibt den synchronen Gleichrichter (unterer N-Kanal-MOSFET).
• Pin 4 - Gnd: Signal- und Leistungsmasse-Bezug des Controllers.
• Pin 5 - HDrv: High-Side-Gate-Treiber. Treibt den Steuer-MOSFET (oberer N-Kanal-MOSFET).
• Pin 6 - Vc: Gate-Treiberversorgung der Ausgangstreiber, bis 30 V. Legt die Gate-Treiberamplitude fest und wird oft an die 12-V-Schiene gelegt.
• Pin 7 - Comp: Ausgang des Fehlerverstärkers und Knoten für die Schleifenkompensation. Ein externes R-C-Netzwerk legt das Verhalten der Spannungsschleife gegenüber dem LC-Ausgangsfilter fest.
• Pin 8 - SS/SD: Soft-Start und Abschaltung. Ein externer Kondensator legt die Soft-Start-Rampe fest; ein Low-Pegel an diesem Pin schaltet den Controller ab.

Die folgenden Bauteile sind Referenzalternativen aus dem Infineon-Portfolio der Stromwandlung und dem breiteren Markt. Sie sind keine direkten Ersatztypen; prüfen Sie vor einem Austausch Referenzspannung, Schaltfrequenz, Treibertopologie, Gehäuse und Schutz.

Auswahlhinweise: Wählen Sie IRU3037A, wenn ein kostengünstiger einschieniger Abwärtswandler mit externen MOSFETs und einer Ausgangsspannung unter 2 V das Ziel ist. Wechseln Sie zu einem integrierten IR38060M / IR38063M, wenn Platz und BOM-Anzahl wichtiger sind als die Flexibilität externer FETs, und zu einem Mehrphasen-Controller wie IR3500A, wenn der Schienenstrom mehr beträgt, als eine einzelne Phase effizient liefern kann.

Infineon Technologies AG mit Sitz in Neubiberg, Deutschland, ist ein führender Anbieter von Leistungshalbleitern und Power-Management-ICs. Die IRU3037-Familie stammt von International Rectifier, dem Pionier der Stromwandlung, den Infineon 2015 übernommen hat, und gehört heute zum Portfolio der DC-DC- und Point-of-Load-Controller von Infineon, neben den digitalen und analogen IRxxxx-Leistungslinien.

IRU3037A ist ein weitergeführter IR-Spannungsmodus-Buck-Controller für DC-DC-Anwendungen auf der Platine und für Speicherterminierungen. Für neue Designs hoher Dichte bietet Infineon auch integrierte PowIRstage-Regler (die IR38xxx-Familie) und digitale Mehrphasen-Controller und damit einen Migrationspfad vom IRU3037A-Ansatz mit externen MOSFETs zu vollständig integrierten Lösungen.