2024/08/28 376

Išsamus TPS5450DAR perjungimo reguliatoriaus konfigūravimo ir naudojimo vadovas

Katalogas

TPS5450DAR yra aukštos kokybės „Texas Instruments“ pagamintas didelio našumo perjungimo reguliatoriaus lustas.Esant didelei išėjimo srovei, dideliam efektyvumui ir įmontuotai apsaugos funkcijoms, jis plačiai naudojamas įvairių pramoninės ir vartojamos elektroninės įrangos energetikos sistemose.Jo lengvai naudojamas dizainas leidžia inžinieriams greitai sukurti aukštos kokybės galios sprendimus.Šiame straipsnyje aptarsime keletą pagrindinių su TPS5450DDAR, įskaitant jo specifikacijas, funkcijas, išdėstymą ir programas, kad galėtumėte išsamiai suprasti šį įrenginį.Taigi, pradėkime!

TPS5450DAR apžvalga

TPS5450DAR yra didelės išvesties srovės PWM keitiklis, integruojantis mažą varžą, aukštos pusės N-kanalo MOSFET.Jis turi aukštos kokybės įtampos paklaidų stiprintuvą, kuris užtikrina įtemptą įtampos reguliavimo tikslumą laikinomis sąlygomis.Be to, jis taip pat turi aukšto lygio blokavimo grandinę, kad būtų išvengta paleidimo, kai įvesties įtampa nepasiekia 5,5 V.Vidinė lėto starto grandinė naudojama norint apriboti vidinės srovės srovę, tuo tarpu įtampos maitinimo grandinė naudojama trumpalaikiam atsakui pagerinti.Naudojant ENA kaištį, srovę galima sumažinti iki paprastai 18 µA, kai galia išjungta.Siekiant sumažinti projektavimo sudėtingumą ir sumažinti išorinių komponentų skaičių, TPS5450DDAR grįžtamojo ryšio kilpa yra kompensuojama viduje.

Alternatyvos ir ekvivalentai:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DARG4

TPS5450DAR techniniai parametrai

• TPS5450DAR priklauso perjungimo įtampos reguliatorių kategorijai.

• Jo ramybė yra 18UA.

• Jos topologija yra užuomina.

• Jo perjungimo reguliatoriaus dažnis yra 500 kHz.

• Šis keitiklis yra 90 (tipų) procentas.

• Jo montavimo metodas yra SMD arba SMT.

• TPS5450DAR turi aštuonis kaiščius ir vieną išvesties sąsają.

• Konverterio išėjimo srovė yra iki 5A, o didžiausia srovė - iki 6a.

• TPS5450DAR ilgis yra 5 mm, plotis yra 4 mm, o aukštis - 1,55 mm.

• Konverterio darbinė temperatūra yra –40 ° C, o maksimali darbo temperatūra yra 125 ° C.

• Konverteris suprojektuotas su plačia įtampos įvesties diapazonu ir gali veikti įėjimo įtampos diapazoną nuo 5,5 V iki 36 V.

• Konverteris bus gabenamas į „So-Powerpad-8“ pakuotę ir juostos bei ritės pakuotes, kad būtų galima greitai montuoti ir saugiai pristatyti.

Supaprastinta TPS5450DAR schema

TPS5450DDAR savybės ir pranašumai

Lustas turi aukšto tikslo išėjimo įtampos reguliavimo funkciją.Išėjimo įtampą galima sureguliuoti per išorinį rezistorių, kurio tikslumas yra iki ± 1 procento.Esant normaliam darbo režimui, jo perjungimo dažnis pasiekia 500 kHz.Be to, lustas taip pat integruoja įvairias apsaugos funkcijas, įskaitant įėjimo apsaugą po įtampą, perkaitimo apsaugą, apsaugą nuo įtampos ir apsauga nuo trumpo jungimo.Tuo pačiu metu lustas atitinka pramonės standartus ir turi plačią temperatūros veikimo diapazoną (nuo -40 ° C iki +125 ° C) ir įvesties įtampos diapazoną (nuo 5,5 V iki 36 V).Verta paminėti, kad TPS5450DDAR taip pat atitinka aplinkosaugos direktyvas, tokias kaip REACH, ROHS ir WEEE.„TPS5450DDAR“ ne tik puikiai tinka elektros veikimui ir draugiškumui aplinkai, bet ir siūlo daugybę kitų funkcijų.Tarp jų yra:

Šilumos valdymas: TPS5450DAR turi įvairias įmontuotas šiluminio valdymo apsaugos priemones, įskaitant apsaugą nuo perkaitimo, perkrovos apsaugos ir kt., Kurios gali užtikrinti sistemos saugumą ir stabilumą.

Reguliuojama išėjimo įtampa: TPS5450DAR išėjimo įtampą galima sureguliuoti per išorinius rezistorius, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingų taikymo scenarijų poreikių.

Plataus įvesties įtampos diapazonas: TPS5450DDAR įvesties įtampos diapazonas yra nuo 5,5 V iki 36 V, kuris gali patenkinti įvairių taikymo scenarijų poreikius.

Didelė integracija: TPS5450DAR integruoja įvairias apsaugos ir valdymo grandines, tokias kaip „Power MOSFET“, atvirkštinės įtampos apsaugos grandinė ir išėjimo srovės ribojanti grandinė, kuri gali sumažinti išorinių komponentų ir sistemos sąnaudų skaičių.

Aukšta išvesties srovė: TPS5450DDAR gali suteikti iki 5A (6A didžiausios srovės) išvesties srovę, kuri gali atitikti programos scenarijus, turinčius didelę galios reikalavimus.

Didelis efektyvumas: TPS5450DAR priima „Swift ™“ (perjungiklį su integruota FET technologija) technologija, kuri gali užtikrinti daugiau nei 90 procentų konversijos efektyvumą, taip sumažinant energijos atliekas ir šilumos nuostolius.

„Swift ™“ technologija: TPS5450DDAR priima „Texas Instruments“ „Swift ™“ (žingsnis žemyn perjungimo reguliatoriaus integruotos dažnio technologijos) technologija.Ši technologija integruoja valdiklį ir aukštą ir žemą MOSFET į vieną lustą, žymiai pagerindamas efektyvumą ir sumažinant sąnaudas.Be to, ši technologija padeda dizaineriams supaprastinti grandinės išdėstymą ir taip pagerinti sistemos patikimumą ir bendrą našumą.

Kaip sukonfigūruoti „TPS5450DDAR“ minkštos pradžios funkciją?

Pagrindinis minkšto starto funkcijos tikslas yra užkirsti kelią išėjimo įtampai generuoti per didelę inksto srovę paleidimo metu.Įjungus maitinimo šaltinį, išėjimo įtampa greitai pakils, o ne tinkamai kontroliuojant, tai gali sukelti per didelę srovės srovę grandinėje, tokiu būdu sugadinti grandinės komponentus arba sukelti kitų neigiamų poveikių.Vykdydamas minkšto starto funkciją, TPS5450DDAR palaipsniui gali palaipsniui padidinti išėjimo įtampą paleidimo metu, taip apribodama srovės kilimo greitį.Tai padeda apsaugoti grandinės komponentus ir užtikrina stabilų maitinimo šaltinio paleidimą.Toliau pateikiami bendrieji veiksmai, kaip sukonfigūruoti TPS5450DDAR minkšto starto funkciją:

Nustatykite paleidimo laiką: Pirmiausia nustatykite, kiek laiko norime, kad išėjimo įtampa stabilizuotų nuo žemos iki aukšto.Tai lems minkštos pradžios laiko konstantą.

Prijunkite SS/TR PINS: Mes jungiame SS/TR kaiščius prie reikiamos galios ar įtampos šaltinio.Jei norime įjungti minkšto starto funkciją, turime prijungti SS/TR PIN kodą prie išorinio įtampos šaltinio.Jei norime greito paleidimo be minkšto pradžios, turime prijungti SS/TR kaiščią prie žemės (GND).

Sureguliuokite minkštą pradžios laiką: Pagal poreikius minkštąjį pradžios laiką galima valdyti sureguliuojant išorinio įtampos šaltinio išvestį.Didesnė įtampa leis greičiau paleisti, o mažesnė įtampa prailgins paleidimo laiką.Koreguodami įsitikinkite, kad nustatyta reikšmė yra leidžiamoje diapazone, kad būtų išvengta galimų nereikalingų problemų.

Patikrinkite funkciją: prijunkite TPS5450DDAR prie įvesties maitinimo šaltinio ir apkrovos ir stebėkite išvesties įtampos paleidimo procesą.Jei viskas veikia tinkamai, išėjimo įtampa turėtų lėtai pakilti į pastovią būseną pagal mūsų sukonfigūruotą minkšto starto laiką.

Konkretūs TPS5450DAR taikymas

• Akumuliatoriaus įkroviklis

• Maitinimo adapteris

• Didelio tankio apkrovos reguliatorių

• 12 V ir 24 V paskirstytos galios sistemos

• LCD monitoriai, plazmos monitoriai

TPS5450DAR išdėstymas

Išdėstymo gairės

Prijunkite mažo ESR keraminio apėjimo kondensatorių prie „Vin PIN“.Rūpinkitės, kad sumažintumėte kilpos plotą, suformuotą pagal apykaklės kondensatorių jungtis, VIN kaiščio ir TPS5450DAR žemės kaiščio.Geriausias būdas tai padaryti yra išplėsti viršutinės žemės plotą nuo prietaiso, esančio greta „Vin Trace“, ir kuo arčiau apeiti kondensatorių.Minimali rekomenduojama aplinkkelio talpa yra 4,7 μF keramikos su X5R arba X7R dielektriku.

Viršutiniame sluoksnyje turėtų būti antžeminis plotas tiesiai po IC, su atvira sritimi, kad būtų galima sujungti su „Powerpad“.Norėdami prijungti šią žemės plotą prie bet kokių vidinių žemės plokštumų, naudokite VIA.Taip pat naudokite papildomą VIA į įvesties ir išvesties filtro kondensatorių pagrindinėje pusėje.GND kaištis turėtų būti pririštas prie PCB žemės, prijungus jį prie antžeminės srities po įrenginiu, kaip parodyta žemiau.

PH kaištis turėtų būti nukreiptas į išvesties induktorių, pagauti diodą ir įkrovos kondensatorių.Kadangi pH jungtis yra perjungimo mazgas, induktorius turėtų būti labai arti PH kaiščio ir PCB laidininko plotą, kad būtų galima sumažinti per didelę talpinę jungtį.Sugavimo diodas taip pat turėtų būti dedamas arti įrenginio, kad būtų sumažinta išvesties srovės kilpos sritis.Prijunkite įkrovos kondensatorių tarp fazės mazgo ir įkrovos kaiščio, kaip parodyta.Laikykite įkrovos kondensatorių arti IC ir sumažinkite laidininko pėdsakų ilgį.Parodytos komponentų išdėstymai ir jungtys veikia gerai, tačiau kiti ryšio maršrutai taip pat gali būti veiksmingi.

Prijunkite išvesties filtro kondensatorių (-us), kaip parodyta tarp VOUT pėdsakų ir GND.Svarbu išlaikyti kilpą, susidariusią pagal pH kaiščio, loto, cout ir GND, tokį mažą, kokia yra praktiška.

Norėdami nustatyti išėjimo įtampą, prijunkite „Vout“ pėdsaką prie „VSense“ kaiščio naudodami rezistoriaus daliklio tinklą.Nenurodykite šio pėdsako per arti pH pėdsakų.Dėl IC paketo dydžio ir įrenginio prisegimo, pėdsaką gali reikėti nukreipti pagal išvesties kondensatorių.Pakaitomis maršrutas gali būti atliekamas pakaitiniame sluoksnyje, jei nėra pageidaujamas pėdsakas po išėjimo kondensatoriumi.

Jei naudojate įžeminimo schemą, parodytą šiame paveikslėlyje, naudokite A per jungtį su kitu sluoksniu, kad nukreiptumėte į ENA kaištį.

Išdėstymo pavyzdys

8. Kaip naudoti TPS5450DAR?

Naudodamiesi TPS5450DAR, turėtume atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

Eilutės reguliavimas ir atsakymas

Gaminantis TPS5450DDAR linijos koregavimas yra svarbi priemonė, siekiant pagerinti energijos tiekimo sistemos reakcijos greitį ir stabilumą.Pakoreguojant grandinės kritinių komponentų parametrus, galima realizuoti tikslų išėjimo įtampos ir srovės valdymą, taip pagerinant dinaminį sistemos reakciją.

Integruota apsaugos funkcijos naudojimas

„TPS5450DAR“ įmontuotas perkaitimas ir perteklinis apsauga gali efektyviai apsaugoti prietaisą nuo pažeidimų.Naudojimo procese turėtume visiškai naudotis šiomis įmontuotomis apsaugos funkcijomis, kad užtikrintume, jog įrangą nenormaliomis aplinkybėmis galima laiku atjungti nuo maitinimo šaltinio, kad būtų išvengta tolesnės žalos.

Temperatūros diapazonas ir darbo mazgas

Naudodamiesi TPS5450DDAR, turėtume atkreipti dėmesį į prietaiso temperatūros pokyčius, ilgą laiką vengti dirbti aukštoje ar žemos temperatūros aplinkoje, kad būtų išvengta prietaiso pažeidimo ar našumo blogėjimo.

Perjungimo dažnio reguliavimas

TPS5450DDAR perjungimo dažnis daro tam tikrą poveikį maitinimo sistemos veikimui.Pakoregavus perjungimo dažnį, galite optimizuoti sistemos atsako greitį ir stabilumą.Praktinėse programose turėtume pasirinkti tinkamą perjungimo dažnį pagal apkrovos charakteristikas ir sistemos reikalavimus.

Įvesties įtampos diapazono nustatymas

Užtikrinimas, kad TPS5450DDAR įvesties įtampa būtų nurodytame diapazone, gali efektyviai išvengti įrangos pažeidimo ar našumo skilimo, kurį sukelia per didelė ar per maža įtampa.Projektuodami grandinę turėtume apsvarstyti galimą tikrojo taikymo įtampos svyravimus ir atitinkamai pasirinkti atitinkamą įvesties įtampos diapazoną.

Pakuotė ir šiluminiai aspektai

TPS5450DAR paketas ir šiluminis dizainas daro didelę įtaką jo našumui ir stabilumui.Pasirinkdami pakuotę, turėtume atsižvelgti į įrenginio darbo aplinkos ir temperatūros reikalavimus ir pasirinkti tinkamą paketo tipą.Tuo pačiu metu pagrįstas šilumos išsklaidymo dizainas taip pat yra raktas užtikrinant stabilų įrenginio veikimą.Praktiškai pritaikydami šilumos išsklaidymo efektą galime optimizuoti padidindami šilumos kriaukles ir pagerindami ventiliaciją.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Koks yra TPS5450DDAR veikimo temperatūros diapazonas?

TPS5450DAR darbinė temperatūra svyruoja nuo -40 ° C iki 125 ° C.

2. Kokios programos tinka TPS5450DAR?

Jis tinka įvairiausiems programoms, įskaitant pramoninius, automobilių ir telekomunikacijas.

3. Koks yra TPS5450DDAR pakeitimas ir atitikmuo?

TPS5450DDAR galite pakeisti TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 arba TPS5450DDARG4.

4. Kokias funkcijas „TPS5450DAR“ siūlo apsaugai?

Jis siūlo apsaugos funkcijas, įskaitant apsaugą nuo viršįtampio, šilumos išjungimo ir apatinės įtampos lokauto.