2024/08/28 -en 374

Átfogó útmutató a TPS5450DDAR kapcsoló szabályozó konfigurálásához és használatához

Katalógus

A TPS5450DDAR egy nagyteljesítményű, lépcsőzetes kapcsoló szabályozó chip, amelyet a Texas Instruments gyárt.A nagy teljesítményű, nagy hatékonyságú és beépített védelmi funkciókkal széles körben használják különféle ipari és fogyasztói elektronikus berendezések energiarendszereiben.Könnyen használható kialakítása lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy gyorsan kifejlesztsék a nagy teljesítményű energiamegoldásokat.Ebben a cikkben megvitatjuk a TPS5450DDAR-hoz kapcsolódó néhány kulcsfontosságú pontot, beleértve annak előírásait, szolgáltatásait, elrendezését és alkalmazásait, hogy az eszköz alapos megértése legyen.Tehát kezdjük el!

A TPS5450DDAR áttekintése

A TPS5450DDAR egy nagy kimeneti áramú PWM-konverter, amely integrálja az alacsony ellenállású, a magas oldalú N-csatornás MOSFET-et.Nagy teljesítményű feszültséghiba-erősítővel rendelkezik, amely átmeneti körülmények között szoros feszültségszabályozási pontosságot biztosít.Ezen túlmenően van egy alulfeszültség -zárolási áramkör is, amely megakadályozza az indítást, ha a bemeneti feszültség nem éri el az 5,5 V -ot.A belső lassú induló áramkört használják az inrush-áram korlátozására, míg a feszültség-táplálék-áramkört használják a tranziens válasz javítására.Az ENA csap használatával az áramot általában 18 µA -ra lehet csökkenteni, amikor az energia ki van kapcsolva.A tervezés bonyolultságának csökkentése és a külső alkatrészek számának csökkentése érdekében a TPS5450DDAR visszacsatolási hurkot belsőleg kompenzálják.

Alternatívák és ekvivalensek:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

A TPS5450DDAR műszaki paraméterei

• A TPS5450DDAR a kapcsolási feszültségszabályozók kategóriájához tartozik.

• Nyugodó árama 18ua.

• Topológiája a Buck.

• A kapcsolószabályozójának frekvenciája 500 kHz.

• Ez a konverter 90 (tip) százalékos hatékony.

• A telepítési módszer SMD vagy SMT.

• A TPS5450DDAR nyolc tűvel és egy kimeneti interfészgel rendelkezik.

• A konverter kimeneti árama 5A -ig, a csúcsáram 6A -ig.

• A TPS5450DDAR hossza 5 mm, a szélesség 4 mm, a magasság 1,55 mm.

• Az átalakító minimális üzemi hőmérséklete -40 ° C, maximális üzemi hőmérséklete 125 ° C.

• A konvertert széles feszültség -bemeneti tartományban tervezték, és 5,5–6 V -os bemeneti feszültségtartományon belül működhet.

• Az átalakítót So-PowerPad-8 csomagban, szalag- és tekercs-csomagolásban szállítják a gyors telepítés és a biztonságos kézbesítés céljából.

A TPS5450DDAR egyszerűsített vázlata

A TPS5450DDAR jellemzői és előnyei

A chipnek nagy pontosságú kimeneti feszültség-beállítási funkciója van.A kimeneti feszültséget egy külső ellenálláson keresztül lehet beállítani, ± 1 % pontossággal.Normál munka módban a kapcsolási frekvenciája eléri az 500 kHz -t.Ezenkívül a chip számos védelmi funkciót is integrál, ideértve a bemeneti feszültség védelmét, a túlmelegedés védelmét, a kimeneti feszültség-védelmet és a rövidzárlat védelmét.Ugyanakkor a chip megfelel az ipari szabványoknak, és széles hőmérsékleti működési tartománya (-40 ° C- +125 ° C) és a bemeneti feszültségtartomány (5,5 V-36 V).Érdemes megemlíteni, hogy a TPS5450DDAR olyan környezetvédelmi irányelveknek is megfelel, mint például a RAHS, a ROHS és a WEEE.Az elektromos teljesítmény és a környezetbarátság kiemelkedése mellett a TPS5450DDAR számos más funkciót kínál.Közülük vannak:

Hőgazdálkodás: A TPS5450DDAR számos beépített termálkezelési védelmi intézkedéssel rendelkezik, beleértve a túlmelegedés védelmét, a túlterhelés védelmét stb., Amely biztosítja a rendszer biztonságát és stabilitását.

Állítható kimeneti feszültség: A TPS5450DDAR kimeneti feszültsége külső ellenállásokkal módosítható, hogy alkalmazkodjon a különböző alkalmazás -forgatókönyvek igényeihez.

Széles körű bemeneti feszültségtartomány: A TPS5450DDAR bemeneti feszültségtartománya 5,5 V -tól 36 V -ig, ami kielégítheti a különféle alkalmazási forgatókönyvek igényeit.

Magas integráció: A TPS5450DDAR integrálja a különféle védelmi és vezérlőáramköröket, például a Power MOSFET, a fordított feszültségvédelmi áramkört és a kimeneti áramkorlátozó áramkört, amelyek csökkenthetik a külső alkatrészek számát és a rendszerköltségeket.

Nagy kimeneti áram: A TPS5450DDAR akár 5A (6A csúcsáram) kimeneti áramát képes biztosítani, amely megfelel a nagy teljesítményigényes alkalmazási forgatókönyveknek.

Nagy hatékonyság: A TPS5450DDAR elfogadja a SWIFT ™ (Switcher Integration FET technológiával) technológiát, amely több mint 90 % -ig terjedhet konverziós hatékonyságra, ezáltal csökkentve az energiavesztést és a hőveszteséget.

SWIFT ™ technológia: A TPS5450DDAR elfogadja a Texas Instruments SWIFT ™ (Lépéscsökkentő szabályozó integrált frekvenciatechnológia) technológiáját.Ez a technológia integrálja a vezérlőt, a magas és az alacsony oldalú MOSFET-eket egyetlen chipbe, jelentősen javítva a hatékonyságot és csökkentve a költségeket.Ezenkívül ez a technológia segít a tervezőknek egyszerűsíteni az áramköri elrendezést, ezáltal javítva a rendszer megbízhatóságát és az általános teljesítményt.

Hogyan lehet konfigurálni a TPS5450DDAR lágy indítási funkcióját?

A lágy indítású funkció fő célja, hogy megakadályozza, hogy a kimeneti feszültség túlzott inrush-áramot hozzon létre az indítás során.A tápegység bekapcsolásakor a kimeneti feszültség gyorsan növekszik, és megfelelő vezérlés nélkül ez túlzott áramot okozhat az áramkörben, ezáltal károsítva az áramkör alkatrészeit, vagy más káros hatásokat okozhat.A lágy indításon keresztül a TPS5450DDAR fokozatosan növelheti a kimeneti feszültséget az indítás során, ezáltal korlátozva az áram emelkedési sebességét.Ez elősegíti az áramkör alkatrészeinek védelmét, és biztosítja a tápegység stabil indítását.Az alábbiakban a TPS5450DDAR Soft-Start szolgáltatás konfigurálásának általános lépései:

Határozza meg az indítási időt: Először határozza meg, mennyi ideig szeretnénk, hogy a kimeneti feszültség stabilizálódjon alacsonyról magasra.Ez meghatározza a lágy indítás időállandóját.

Csatlakoztassa az SS/TR csapokat: Csatlakoztuk az SS/TR csapokat a szükséges teljesítményhez vagy feszültségforráshoz.Ha engedélyezni szeretnénk a Soft-Start funkciót, akkor az SS/TR PIN-kódot egy külső feszültségforráshoz kell csatlakoztatnunk.Ha gyors indítást akarunk lágy indítás nélkül, akkor az SS/TR tűt a földre (GND) kell csatlakoztatnunk.

Állítsa be a puha kezdési időt: Az igények szerint a lágy indulási időt a külső feszültségforrás kimenetének beállításával lehet szabályozni.A nagyobb feszültség gyorsabb indítást eredményez, míg az alacsonyabb feszültség meghosszabbítja az indítási időt.A beállításkor kérjük, győződjön meg arról, hogy a beállított érték a megengedett tartományon belül van, hogy elkerülje a lehetséges felesleges problémákat.

Ellenőrizze a funkciót: Csatlakoztassa a TPS5450DDAR -t a bemeneti tápegységhez és a betöltéshez, és figyelje meg a kimeneti feszültség indítási folyamatát.Ha minden megfelelően működik, akkor a kimeneti feszültségnek lassan egyensúlyi állapotba kell emelkednie a konfigurált lágyindító időnk szerint.

A TPS5450DDAR konkrét alkalmazásai

• akkumulátortöltő

• Teljesítmény -adapter

• Nagy sűrűségű terhelési szabályozók

• 12 V és 24 V elosztott energiarendszer

• LCD -monitorok, plazma monitorok

TPS5450DDAR elrendezése

Elrendezési útmutató

Csatlakoztasson egy alacsony ESR kerámia bypass kondenzátort a VIN csaphoz.Ügyeljen arra, hogy minimalizálja a bypass kondenzátorcsatlakozások, a VIN csap és a TPS5450DDAR PIN PIN hurok területét.A legjobb módszer erre az, ha meghosszabbítja az oldalsó talajterületet a VIN-nyomkövetés melletti eszköz alól, és a bypass kondenzátort a lehető legközelebb helyezze a Vin Pin-hez.A minimálisan ajánlott megkerülési kapacitás 4,7 μF kerámia, X5R vagy X7R dielektrikummal.

A felső rétegben egy földterületnek kell lennie közvetlenül az IC alatt, egy kitett területgel a PowerPad -hoz való csatlakozáshoz.A VIAS segítségével csatlakoztassa ezt a talajterületet a belső földi síkokhoz.Használjon további VIA -kat a bemeneti és a kimeneti szűrő kondenzátorok földi oldalán is.A GND PIN -kódot a PCB talajához kell kötni, ha az alább látható módon csatlakoztatja az eszköz alatti földterülethez.

A pH -tűt a kimeneti induktorra, a Diode és a Boot kondenzátorra kell vezetni.Mivel a pH -csatlakozás a kapcsolócsomópont, az induktornak nagyon közel kell helyezni a pH -csaphoz, és a PCB vezető területe minimalizált, hogy megakadályozzák a túlzott kapacitív tengelykapcsolót.A fogási diódát az eszköz közelében is el kell helyezni, hogy minimalizálják a kimeneti áramlási területet.Csatlakoztassa a rendszerindító kondenzátort a fáziscsomópont és a rendszerindítócsap között az ábra szerint.Tartsa a rendszerindító kondenzátort az IC közelében, és minimalizálja a vezető nyomát.A bemutatott alkatrészek elhelyezése és csatlakozásai jól működnek, de más csatlakozási útvonalak is hatékonyak lehetnek.

Csatlakoztassa a kimeneti szűrő kondenzátort (ek), a Vout Trace és a GND között látható módon.Fontos, hogy a hurkot a pH -k, a lout, a cout és a gnd által képződött hurkok a praktikusnak tartják.

Csatlakoztassa a Vout Trace -t a VSense PIN -hez az ellenállás -elválasztó hálózat segítségével a kimeneti feszültség beállításához.Ne irányítsa ezt a nyomot túl közel a pH -nyomhoz.Az IC csomag mérete és az eszköz ki-kinyújtása miatt a nyomkövetést a kimeneti kondenzátor alá kell vezetni.Alternatív megoldásként az útválasztást alternatív rétegen lehet elvégezni, ha a kimeneti kondenzátor alatti nyomkövetést nem kívánják.

Ha a következő ábrán látható földelési sémát használja, használja az A -t egy másik réteghez való csatlakozást az ENA PIN -hez való útvonalhoz.

Elrendezési példa

8. Hogyan kell használni a TPS5450DDAR -t?

A TPS5450DDAR használatakor a következő kérdésekre kell figyelnünk:

Vonalszabályozás és válasz

A TPS5450DDAR vonalának ésszerű beállítása fontos eszköz a tápegység válaszsebességének és stabilitásának javításához.Az áramkörben a kritikus alkatrészek paramétereinek beállításával a kimeneti feszültség és az áram pontos vezérlése megvalósítható, ezáltal javítva a rendszer dinamikus válaszát.

Beépített védelmi funkció használata

A TPS5450DDAR beépített túlmelegedése és a túláram védelme hatékonyan megvédi az eszközt a károsodástól.A használat folyamatában teljes mértékben ki kell használnunk ezeket a beépített védelmi funkciókat annak biztosítása érdekében, hogy a berendezés rendellenes körülmények között a további károk elkerülése érdekében időben leválasztható legyen az áramellátástól.

Hőmérsékleti tartomány és üzemeltetési csomópont

A TPS5450DDAR használatának folyamatában figyelnünk kell az eszköz hőmérsékletének megváltozására, elkerüljük a hosszú ideig történő munkavégzést magas vagy alacsony hőmérsékleti környezetben, hogy elkerüljük az eszköz károsodását vagy a teljesítmény lebomlását.

Kapcsolási frekvencia beállítás

A TPS5450DDAR kapcsolási gyakorisága bizonyos hatással van a tápegység teljesítményére.A kapcsolási frekvencia szükség szerint beállítása optimalizálhatja a rendszer válaszsebességét és stabilitását.A gyakorlati alkalmazásokban a megfelelő kapcsolási frekvenciát a terhelés jellemzői és a rendszerkövetelmények alapján kell kiválasztanunk.

Bemeneti feszültségtartomány beállítása

Annak biztosítása, hogy a TPS5450DDAR bemeneti feszültsége a megadott tartományon belül legyen, hatékonyan elkerülheti a berendezések károsodását vagy a teljesítmény lebomlását, amelyet túl magas vagy túl alacsony feszültség okoz.Az áramkör megtervezésekor figyelembe kell vennünk a tényleges alkalmazás esetleges feszültségingadozását, és ennek megfelelően ki kell választanunk a megfelelő bemeneti feszültségtartományt.

Csomag és hőkezelések

A TPS5450DDAR csomag és a hőkezelés fontos hatással van annak teljesítményére és stabilitására.A csomag kiválasztásakor figyelembe kell vennünk az eszköz működési környezetét és hőmérsékleti követelményeit, és ki kell választanunk a megfelelő csomagtípust.Ugyanakkor az ésszerű hőeloszlás kialakítása szintén kulcsa az eszköz stabil működésének biztosításához.Gyakorlati alkalmazásban optimalizálhatjuk a hőeloszlás hatását azáltal, hogy növeljük a hűtőszobákat és javítsuk a szellőztetést.

Gyakran feltett kérdések [GYIK]

1. Mekkora a TPS5450DDAR működési hőmérsékleti tartománya?

A TPS5450DDAR működési hőmérséklete -40 ° C és 125 ° C között mozog.

2. Milyen alkalmazásokra alkalmas a TPS5450DDAR?

Ez sokféle alkalmazásra alkalmas, beleértve az ipari, autóipari és a telekommunikációt.

3. Mekkora a TPS5450DDAR pótlása és egyenértéke?

Cserélheti a TPS5450DDAR -t a TPS5450DDA, a TPS5450QDDARQ1 vagy a TPS5450DDARG4 -rel.

4. Milyen funkciókat kínál a TPS5450DDAR védelemhez?

Védelmi funkciókat kínál, beleértve a túláram -védelmet, a termikus leállítást és az alulfeszültség -zárolást.