на 2024/08/28 371

Комплексное руководство по настройке и использованию регулятора переключения TPS5450DDAR

Каталог

А TPS5450DDAR является высокопроизводительным чипом регулятора понижения, изготовленного Texas Instruments.Благодаря высокому выходному току, высокоэффективности и встроенной защите, он широко используется в энергетических системах различного промышленного и потребительского электронного оборудования.Его простой в использовании дизайн позволяет инженерам быстро разработать высокопроизводительные решения.В этой статье мы обсудим некоторые ключевые моменты, связанные с TPS5450DDAR, включая его спецификации, функции, макет и приложения, чтобы вы могли иметь глубокое понимание этого устройства.Итак, начнем!

Обзор TPS5450DDAR

TPS5450DDAR-это тип-преобразователь с высоким выходным током, который интегрирует низкий уровень сопротивления N-канального MOSFET с низким сопротивлением.Он имеет высокопроизводительный усилитель ошибки напряжения, который обеспечивает плотную точность регулирования напряжения в условиях переходных процессов.Кроме того, он также имеет схему блокировки занижного напряжения, чтобы предотвратить запуск, когда входное напряжение не достигает 5,5 В.Внутренняя схема медленного начала используется для ограничения тока «Убий», в то время как цепь подачи напряжения используется для улучшения переходного отклика.Используя штифт ENA, ток может быть уменьшен до 18 мкА, когда мощность выключена.Чтобы уменьшить сложность конструкции и уменьшить количество внешних компонентов, петля обратной связи TPS5450DDAR является внутренне компенсируется.

Альтернативы и эквиваленты:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

Технические параметры TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR принадлежит к категории регуляторов переключения напряжения.

• Его покоящий ток - 18UA.

• Его топология - Бак.

• Его регулятор переключения имеет частоту 500 кГц.

• Этот преобразователь эффективен 90 (тип) процентов.

• Его метод установки - SMD или SMT.

• TPS5450DDAR имеет восемь контактов и один выходной интерфейс.

• Преобразователь имеет выходной ток до 5А и пиковой ток до 6А.

• Длина TPS5450DDAR составляет 5 мм, ширина составляет 4 мм, а высота - 1,55 мм.

• Преобразователь имеет минимальную рабочую температуру -40 ° C и максимальную рабочую температуру 125 ° C.

• Преобразователь разработан с широким диапазоном входов напряжения и может работать в пределах входного диапазона напряжения от 5,5 В до 36 В.

• Преобразователь будет отправлен в упаковке So-PowerPad-8, а также упаковку ленты и катушки для быстрой установки и безопасной доставки.

Упрощенная схема TPS5450DDAR

Особенности и преимущества TPS5450DDAR

Чип имеет высокую функцию регулировки выходного напряжения.Выходное напряжение может быть отрегулировано через внешний резистор с точностью до ± 1 процент.В нормальном рабочем режиме частота переключения достигает 500 кГц.Кроме того, чип также интегрирует различные функции защиты, включая защиту от входной напряжения, защиту от перегрева, защиту от выходного напряжения и защиту короткого замыкания.В то же время, чип соответствует отраслевым стандартам и имеет широкий диапазон рабочих температур (от -40 ° C до +125 ° C) и диапазоном входного напряжения (от 5,5 в 36 В).Стоит отметить, что TPS5450DDAR также соответствует экологическим директивам, таким как Reach, ROHS и WEEE.В дополнение к превосходству в электрических характеристиках и дружелюбием окружающей среды, TPS5450DDAR предлагает много других функций.Среди них:

Тепловое управление: TPS5450DDAR имеет различные встроенные меры защиты от теплового управления, включая защиту от перегрева, защиту от перегрузки и т. Д., Которые могут обеспечить безопасность и стабильность системы.

Регулируемое выходное напряжение: выходное напряжение TPS5450DDAR может быть отрегулировано с помощью внешних резисторов, чтобы адаптироваться к потребностям различных сценариев применения.

Широкий диапазон входного напряжения: входной диапазон напряжения TPS5450DDAR составляет от 5,5 до 36 В, что может удовлетворить потребности различных сценариев применения.

Высокая интеграция: TPS5450DDAR интегрирует различные цепи защиты и управления, такие как MOSFET мощности, схема защиты обратного напряжения и схема ограничения выходного тока, что может уменьшить количество внешних компонентов и затрат на систем.

Высокий выходной ток: TPS5450DDAR может обеспечить выходной ток до 5А (пиковой ток 6A), который может соответствовать сценариям применения с высокими требованиями к мощности.

Высокая эффективность: TPS5450DDAR принимает технологию Swift ™ (коммутатор с интегрированной технологией FET), которая может обеспечить эффективность преобразования до более чем 90 процентов, тем самым снижая энергетические отходы и потерю тепла.

Технология Swift ™: TPS5450DDAR принимает технологию Texas Instruments 'Swift ™ (технология интегрированной частоты по регулированию переключения).Эта технология интегрирует контроллер и высокопоставленные и низкодосторонние театрализованные органы в один чип, значительно повышая эффективность и снижая затраты.Кроме того, эта технология помогает дизайнерам упростить макет схемы, тем самым повышая надежность системы и общую производительность.

Как настроить функцию мягкого запуска TPS5450DDAR?

Основная цель функции мягкого запуска-предотвратить создание выходного напряжения во время запуска.Когда источник питания включается, выходное напряжение быстро поднимается, и без надлежащего контроля это может вызвать чрезмерный ток в схеме, тем самым повредить компоненты в схеме или вызывая другие неблагоприятные последствия.Благодаря функции Soft-Start TPS5450DDAR может постепенно увеличивать выходное напряжение во время запуска, что ограничивает скорость роста тока.Это помогает защитить компоненты в цепи и обеспечивает стабильный запуск источника питания.Ниже приведены общие шаги для настройки функции мягкого запуска TPS5450DAR:

Определите время запуска: сначала определите, как долго мы хотим, чтобы выходное напряжение стабилизировалось от низкого до высокого уровня.Это определит постоянную времени для мягкого старта.

Подключите штифты SS/TR: мы подключаем штифты SS/TR к необходимому источнику питания или источника напряжения.Если мы хотим включить функцию Soft-Start, нам нужно подключить контакт SS/TR к внешнему источнику напряжения.Если мы хотим быстрый запуск без мягкого запуска, нам нужно подключить SS/TR -штифт к земле (GND).

Отрегулируйте время мягкого запуска: в соответствии с потребностями, время запуска может контролироваться путем настройки выхода источника внешнего напряжения.Более высокое напряжение приведет к более быстрому запуска, в то время как более низкое напряжение увеличит время запуска.При корректировке, пожалуйста, убедитесь, что установленное значение находится в пределах допустимого диапазона, чтобы избежать возможных ненужных проблем.

Проверьте функцию: подключите TPS5450DDAR к входному источнику питания и нагрузки и наблюдайте за процессом запуска выходного напряжения.Если все работает должным образом, выходное напряжение должно медленно подниматься до устойчивого состояния в соответствии с нашим настроенным временем мягкого запуска.

Бетонные применения TPS5450DDAR

• Аккумуляторное зарядное устройство

• Адаптер мощности

• Регуляторы с точки зрения высокой плотности.

• Распределенные энергосистемы 12 В и 24 В

• Мониторы ЖК -дисплеев, плазменные мониторы

График TPS5450DDAR

Руководящие принципы макета

Подключите керамический конденсатор с низким уровнем ESR к штифту VIN.Позаботьтесь о том, чтобы минимизировать область петли, образованную подключениями к обходным конденсаторам, штифтом VIN и заземляющим штифтом TPS5450DDAR.Лучший способ сделать это-расширить область заземления верхней стороны из-под устройства, прилегающего к трассировке VIN, и поместить обходной конденсатор как можно ближе к штифту VIN.Минимальная рекомендуемая шелковая емкость составляет 4,7 мкф керамики с диэлектриком X5R или X7R.

На верхнем слое должна быть площадь заземления непосредственно под IC, с открытой областью для подключения к Powerpad.Используйте VIAS, чтобы соединить эту площадь заземления к любым внутренним плоскостям заземления.Используйте дополнительные VIAS на стороне заземления и выходных фильтра.Пыч GND должен быть привязан к заземлению печатной платы, подключив его к области заземления под устройством, как показано ниже.

PH -штифт должен быть направлен на выходной индуктор, диод поймать и загрузочный конденсатор.Поскольку pH -соединение является узлом переключения, индуктор должен располагаться очень близко к PH -штифту, а площадь проводника PCB сводится к минимуму, чтобы предотвратить чрезмерное емкостное соединение.Диод поднятия также должен быть размещен рядом с устройством, чтобы минимизировать площадь петли выходного тока.Подключите загрузочный конденсатор между фазовым узлом и штифтом для загрузки, как показано.Держите конденсатор загрузки вблизи IC и минимизируйте длину трассировки проводника.Показанные компоненты и подключения работают хорошо, но другие маршруты соединения также могут быть эффективными.

Подключите конденсатор (ы) выходного фильтра, как показано между трассировкой Vout и GND.Важно, чтобы петля была образована с помощью PH PIN -кода, Lout, Cout и GND, такими же маленькими, как это практично.

Подключите трассировку Vout к контакту VSENSE, используя сеть разделителей резисторов, чтобы установить выходное напряжение.Не направляйте этот трассировку слишком близко к трассировке pH.Из-за размера пакета IC и разгона устройства трассировку, возможно, потребуется маршрутизировать под выходным конденсатором.Альтернативно, маршрутизация может быть выполнена на альтернативном слое, если след под выходным конденсатором не желателен.

При использовании схемы заземления, показанной на следующем рисунке, используйте соединение через другой слой для пути к выводу ENA.

Пример макета

8. Как использовать TPS5450DDAR?

При использовании TPS5450DDAR мы должны обратить внимание на следующие вопросы:

Линейное регулирование и ответ

Разумная корректировка линии TPS5450DDAR является важным средством для улучшения скорости отклика и стабильности системы питания.Регулируя параметры критических компонентов в схеме, может быть реализовано точное управление выходным напряжением и током, тем самым улучшая динамический отклик системы.

Встроенная функция защиты

TPS5450DDAR встроенное перегрев и защита от перегрузки могут эффективно защищать устройство от повреждений.В процессе использования мы должны в полной мере использовать эти встроенные функции защиты, чтобы гарантировать, что оборудование в аномальных обстоятельствах может быть своевременно отключить от источника питания, чтобы избежать дальнейшего ущерба.

Диапазон температуры и рабочая узла

В процессе использования TPS5450DDAR мы должны обратить внимание на изменение температуры устройства, избежать долгого времени в среде с высокой или низкотемпературной средой, чтобы избежать повреждения устройства или деградации производительности.

Регулировка частоты переключения

Частота переключения TPS5450DDAR оказывает определенное влияние на производительность системы питания.Регулировка частоты переключения по мере необходимости может оптимизировать скорость отклика и стабильность системы.В практических приложениях мы должны выбрать соответствующую частоту переключения в соответствии с характеристиками нагрузки и системных требований.

Настройка диапазона входного напряжения

Обеспечение того, чтобы входное напряжение TPS5450DDAR находится в пределах указанного диапазона может эффективно избежать повреждения оборудования или деградации производительности, вызванного слишком высоким или слишком низким напряжением.При разработке схемы мы должны рассмотреть возможные колебания напряжения в фактическом приложении и соответствующим образом выбрать соответствующий диапазон входного напряжения.

Пакет и тепловые соображения

Пакет TPS5450DDAR и тепловой дизайн оказывают важное влияние на его производительность и стабильность.При выборе пакета мы должны учитывать рабочую среду и требования к температуре устройства и выбрать соответствующий тип пакета.В то же время разумная конструкция рассеяния тепла также является ключом к обеспечению стабильной работы устройства.В практическом применении мы можем оптимизировать эффект рассеяния тепла, увеличивая радиаторы и улучшая вентиляцию.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Каков диапазон рабочих температур TPS5450DDAR?

Рабочая температура TPS5450DDAR колеблется от -40 ° C до 125 ° C.

2. Для каких приложений подходит TPS5450DDAR?

Он подходит для широкого спектра приложений, включая промышленные, автомобильные и телекоммуникации.

3. Какова замена и эквивалент TPS5450DDAR?

Вы можете заменить TPS5450DDAR на TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 или TPS5450DDARG4.

4. Какие функции предлагает TPS5450DDAR для защиты?

Он предлагает функции защиты, включая защиту от перерыва, тепловое отключение и блокировку занижений.