2024/08/28 -en 461

TPS5430 mélyreható áttekintés: Nagy hatékonyságú PWM konverter

Katalógus

TPS5430 leírás

A TPS5430 egy nagy kimeneti áramú PWM-konverter, amely integrálja az alacsony ellenállású, magas N-csatornás MOSFET-et.Ez az átalakító számos kiemelkedő funkcióval rendelkezik, beleértve a nagy teljesítményű feszültség-erősítőt, amely átmeneti körülmények között nagy szabályozási pontosságot biztosít;alulfeszültség -zárolási áramkör az indítás megakadályozására, ha a bemeneti feszültség nem éri el az 5,5 V -ot;Belsőleg állítson be egy lassú induló áramkört a behatolás és a feszültség-előzetes áramkör korlátozására a tranziens válasz javítása érdekében.Az ENA csap használatával a leállási áramot általában 15 µA -ra lehet csökkenteni.Ezenkívül a TPS5430 olyan funkciókkal is rendelkezik, mint a magas szintű aktív engedélyezési terminál, a túláram, a túlfeszültség védelme és a termikus leállítás.A tervezés egyszerűsítése és a külső alkatrészek számának csökkentése érdekében a TPS5430 visszacsatolási hurkot belsőleg kompenzálták.Ugyanakkor a TPS5430 különféle tápegységeket szabályozhat, beleértve a 24 V -os buszt is, lehetővé téve, hogy kiválóan teljesítse a különféle alkalmazási forgatókönyveket.Ezenkívül a TPS5430 termikusan továbbfejlesztett, könnyen használható 8-pólusú SOIC PowerPAD integrált áramköri csomagban kapható.Annak érdekében, hogy a felhasználók gyorsan megvalósítsák a nagyteljesítményű tápegység tervezését és kielégítsék a szűk eszközfejlesztési ciklusigényeket, a TI értékelési modulokat és designer szoftver eszközöket is biztosít.Ezek az eszközök elősegítik a felhasználók számára az energiaellátás hatékonyabb megtervezését és a munka hatékonyságának javítását.

Alternatívák és ekvivalensek:

• LM22673

• LM22676

• RT2808a

• TPS5420

Pin elrendezés és leírása a TPS5430 -ra

Amint a fenti képen látható, a TPS5430 nyolc tűvel rendelkezik, nevük és leírása a következők:

1. érintkező (Boot): Fokozza a kondenzátort a High Side FET kapu meghajtójához.Csatlakoztassa a 0,01 μF alacsony ESR -kondenzátort a rendszerindítócsapról a pH -khoz.

2. érintkező ~ 3 (NC): Nem csatlakoztatva belsőleg.

4. érintkező (VSense): Visszajelzés feszültsége a szabályozó számára.Csatlakozzon a kimeneti feszültség elválasztóhoz.

5. érintkező (ENA): be- és kikapcsolt vezérlés.0,5 V alatt az eszköz abbahagyja a váltást.Úszni a tűt az engedélyezéshez.

6. érintkező (GND): föld.Csatlakozzon a DAP -hoz.

7. érintkező (VIN): Bemeneti tápfeszültség.Kerülje meg a Vin csapot a GND PIN -hez, közel az eszközcsomaghoz, kiváló minőségű, alacsony ESR kerámia kondenzátorral.

8. érintkező (pH): A nagy oldalú MOSFET forrása.Csatlakoztatva a külső induktorhoz és a diódához.

A TPS5430 jellemzői

A TPS5430 általában a következő jellemzőkkel rendelkezik:

Alacsony energiafogyasztás: A TPS5430 több munkamóddal rendelkezik, amelyek automatikusan beállíthatják a működési frekvenciát és az áramot a tényleges terhelési feltételek szerint, ezáltal elérve az alacsony energiafogyasztási műveletet.Könnyű terhelés vagy terhelés nélküli körülmények között a TPS5430 beléphet az alvási módba, jelentősen csökkentve az energiafogyasztást.

Nagy hatékonyság: A TPS5430 a fejlett kapcsolóvezérlő technológiát alkalmazza, így az energiaátalakítás hatékonysága akár 96 % -ot is.A gyakorlati alkalmazásokban hatékonyan csökkentheti az energiaveszteséget és javíthatja az eszköz általános teljesítményét.

Jó hőteljesítmény: A TPS5430 fejlett hőeloszlás -kialakítást alkalmaz, amely hatékonyan képes hőt vezetni a radiátorhoz, hogy biztosítsa a készülék stabil működését a magas hőmérsékletű környezetben.

Magas konverziós hatékonyság: A gyakorlati alkalmazásokban a TPS5430 hatékonyan konvertálja a bemeneti teljesítményt kimeneti teljesítménygé, jelentősen csökkentve az energiavesztést, és ezáltal javítva az eszköz általános teljesítményét.Ez a hatékony konverzió nemcsak a rendszer energiafogyasztásának csökkentésében, hanem csökkenti a hőeloszlás kérdéseit és javítja a rendszer stabilitását és megbízhatóságát.

Magas integráció: A TPS5430 különféle funkcionális modulokat integrál, beleértve a túlfeszültség védelmét, az aktuális határot, a feszültség átalakítását, az alulfeszültség védelmét stb., Amely nagymértékben csökkenti a perifériás áramkörök tervezési összetettségét.Ugyanakkor a TPS5430 egy kis csomagot fogad el, hogy megkönnyítse a különféle elektronikus eszközökbe történő integrációt.

A TPS5430 funkcionális módjai

Működés az ENA vezérléssel

Az indítási küszöbérték engedélyezése 1,3 V max.Mivel az ENA a 0,5 V -os minimális stop küszöbérték alatt van, a TPS5430 le van tiltva, és a váltás akkor is gátolódik, ha a VIN meghaladja az UVLO küszöbét.A nyugalmi áram csökken ebben az állapotban.Ha az ENA feszültség növekszik a Max Start küszöb felett, míg V (VIN) az UVLO küszöb felett van, az eszköz aktívvá válik.A kapcsolás engedélyezve van, és a lassú indítású szekvencia megindul.A TPS5430 lineárisan elindítja a belső referencia feszültségét 0 V-ről a végső értékre a belső lassú induláskor.

Működés a minimális bemeneti feszültség közelében

A TPS5430 ajánlott az 5,5 V feletti bemeneti feszültséggel történő működtetéshez. A tipikus VIN UVLO küszöb 5,3 V, és az eszköz bemeneti feszültségnél működhet az UVLO feszültségig.A tényleges UVLO feszültség alatti bemeneti feszültségeknél az eszköz nem vált.Ha az EN lebeg, vagy külsőleg 1,3 V -nál nagyobbra húzza, ha a V (VIN) áthalad az UVLO küszöbön, akkor a TPS5430 aktív lesz.A kapcsolás engedélyezve van, és a lassú indítású szekvencia megindul.A TPS5430 elindítja a belső referencia feszültségét 0 V-ről a végső értékre a belső lassú induláskor.

Melyek a TPS5430 előnyei és hátrányai?

A TPS5430 előnyei

Kompakt csomag: A TPS5430 egy kompakt csomagolási űrlapot fogad el, általában egy 8 tűs SOP vagy MSOP csomagot, amely kicsi és alkalmas az alkalmazási forgatókönyvekben korlátozott helyen.

Védelmi funkciók: A TPS5430 különféle beépített védelmi funkciókkal rendelkezik, beleértve a túlterhelés védelmét, a túlmelegedés védelmét, az alulfeszültség-zárolás védelmét stb.kár.

Széles körű bemeneti feszültségtartomány: A TPS5430 képes alkalmazkodni a bemeneti feszültségek széles tartományához, 3,5 V -tól 28 V -ig.Ez lehetővé teszi a különféle tápegység -bemeneti körülményekhez, nagyobb rugalmasságot biztosítva.

Állítható kimenet: A TPS5430 állítható kimeneti feszültség és áramkorlát.A felhasználók beállíthatják a kimeneti feszültséget a konkrét igények kielégítésére, és beállíthatják az áramkorlátokat a terhelés védelme érdekében.

Nagy hatékonyságú teljesítmény: A TPS5430 egy nagy hatékonyságú DC-DC Buck-konverter, amely fejlett kapcsolási szabályozási technológiát alkalmaz, hogy stabil kimeneti feszültséget biztosítson 95 % -os hatékonysággal.Ez a szolgáltatás lehetővé teszi a TPS5430 számára, hogy lényegesen kevesebb energiahulladékkal és a rendszer hőtermelésével működjön.

A TPS5430 hátrányai

Magasabb költség: Néhány hagyományos lineáris szabályozóhoz képest a TPS5430 költsége magas oldalon lehet, ami korlátozó tényező lehet néhány költségérzékeny alkalmazásban.

Elektromágneses interferencia: Kapcsoló -szabályozóként a TPS5430 működési során némi elektromágneses interferenciát generálhat, megfelelő árnyékolási és szűrési intézkedéseket igényelve a környező áramkörökbe való beavatkozás elkerülése érdekében.

Komplexitás: A TPS5430 fejlett funkciói és összetett áramköri tervezése megkövetelheti a felhasználóktól, hogy rendelkezzenek bizonyos műszaki ismeretekkel és tapasztalatokkal.Ezért a kezdőknek kihívást jelenthet a használatának megtanulása és elsajátítása.

A TPS5430 alkalmazása földrengés prekurzor megfigyelési adatgyűjtő rendszerben

Az adatgyűjtési rendszer a földrengés prekurzor megfigyelő eszközének fontos része.Az érzékelők által észlelt gyenge analóg jeleket digitális jelekké alakítja, és számításokat hajt végre, hogy megbízható adatokat szolgáltatjon a későbbi földrengés elemzéséhez.

Kezdetben chip-tápegységeket használtunk, mint például a MAX1626 a TJ-2 térfogat-mérőmérő adatgyűjtő rendszerének táplálására, de a teszt során azt találtuk, hogy a rendszer instabil, és a műszer automatikusan újraindul.Ennek oka az volt, hogy a MAX1626 és más chipek tápellátásának terhelési kapacitása nem volt elég nagy.Ezért sok vizsgálat után végül kiválasztottuk a TPS5430 chipet, amelynek erős terhelési képessége, nagy hatékonysága és kevés perifériás összetevője van, mint az A/D konverziós modul és az adatfeldolgozó rendszer táplálékának tápellátása.Az elv a következő.

Hogyan érheti el a TPS5430 alacsony energiafogyasztást és nagy hatékonyságú teljesítmény -átalakítást?

Mindenekelőtt a TPS5430 fejlett kapcsolóvezérlő technológiát alkalmaz, amely jelentősen javíthatja az energiaátalakítás hatékonyságát, akár 96 százalékig.A gyakorlati alkalmazásokban ez a nagy hatékonyságú teljesítmény-átalakítás hatékonyan csökkentheti az energiaveszteséget és javíthatja az eszköz általános teljesítményét.Másodszor, a TPS5430 több munkamóddal rendelkezik, amelyek automatikusan beállíthatják a működési frekvenciát és az áramot a tényleges terhelési feltételek szerint, ezáltal elérve az alacsony teljesítményű működést.Könnyű terhelés vagy terhelés nélküli körülmények között a TPS5430 beléphet alvási módba, hogy tovább csökkentse az energiafogyasztást.Ezen munkamódok váltása automatikus kézi beavatkozás nélkül, biztosítva ezzel az energiaátalakítás hatékonyságát és stabilitását.Ezenkívül a TPS5430 gyors dinamikus választ és nagy pontosságú kimeneti feszültséget is tartalmaz.Ennek oka a jelenlegi üzemmód-vezérlési technológiája és a Texas Instruments D-CAP2 architektúrája.Ezek a technológiák biztosítják, hogy a kimeneti feszültség és az áram gyorsan és stabilan alkalmazkodjon, amikor a terhelés megváltozik, ezáltal megőrizve az energiaátvitel nagy hatékonyságát.

Gyakran feltett kérdések [GYIK]

1. Mit csinál egy DC-DC konverter?

A DC-To-DC konverterek olyan eszközök, amelyek ideiglenesen tárolják az elektromos energiát az egyenáram (DC) egyik feszültségszintjéről a másikra történő átalakításához.

2. Mi az a TPS5430 Q1?

A TPS5430-Q1 sokféle energiaforrást szabályoz, beleértve a 24 V-os buszokat.A TPS5430-Q1 készülék termikusan továbbfejlesztett, könnyen használható 8-pólusú SOIC PowerPAD integrált áramköri csomagban kapható.

3. Mi a TPS5430 negatív feszültsége?

A TPS5430 modul a pozitív és negatív kettős feszültségkimenet, a kényelmes vevői teljesítmény -tervezés.A kimeneti fodrozódásról a pozitív feszültség körülbelül 24 mV körül van, és a negatív feszültség valószínűleg 56 mV körül van.