در 2024/08/28 380

یک راهنمای جامع برای پیکربندی و استفاده از تنظیم کننده سوئیچینگ TPS5450DDAR

کاتالوگ

در TPS5450ddar یک تراشه تنظیم کننده سوئیچینگ با کارایی بالا است که توسط Texas Instrument تولید می شود.با استفاده از جریان بالا ، راندمان بالا و کارآیی های داخلی ، از آن در سیستم های قدرت تجهیزات مختلف الکترونیکی صنعتی و مصرفی استفاده می شود.طراحی آسان آن مهندسان را قادر می سازد تا به سرعت راه حل های قدرت با کارایی بالا را توسعه دهند.در این مقاله ، ما در مورد برخی از نکات کلیدی مربوط به TPS5450DDAR ، از جمله مشخصات ، ویژگی ها ، چیدمان ها و برنامه های آن ، بحث خواهیم کرد تا بتوانید درک عمیقی از این دستگاه داشته باشید.بنابراین ، بیایید شروع کنیم!

نمای کلی TPS5450ddar

TPS5450DDAR یک مبدل PWM جریان با خروجی بالا است که یک MOSFET با مقاومت کم و N-Cannel در سمت بالا را ادغام می کند.این یک تقویت کننده خطای ولتاژ با کارایی بالا است که دقت تنظیم ولتاژ محکم را در شرایط گذرا فراهم می کند.علاوه بر این ، همچنین دارای یک مدار قفل ولتاژ برای جلوگیری از راه اندازی در هنگام ولتاژ ورودی به 5.5 ولت نیست.از یک مدار شروع آهسته داخلی برای محدود کردن جریان InRush استفاده می شود ، در حالی که از یک مدار خوراک ولتاژ برای بهبود پاسخ گذرا استفاده می شود.با استفاده از پین ENA ، هنگام خاموش شدن برق ، جریان را می توان به طور معمول به 18μA کاهش داد.برای کاهش پیچیدگی طراحی و کاهش تعداد مؤلفه های خارجی ، حلقه بازخورد TPS5450DDAR در داخل جبران می شود.

گزینه ها و معادل ها:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

پارامترهای فنی TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR متعلق به دسته تنظیم کننده های ولتاژ سوئیچینگ است.

• جریان ساکن آن 18UA است.

• توپولوژی آن باک است.

• تنظیم کننده سوئیچینگ آن دارای فرکانس 500 کیلوهرتز است.

• این مبدل 90 (تایپ) درصد کارآمد است.

• روش نصب آن SMD یا SMT است.

• TPS5450DDAR دارای هشت پین و یک رابط خروجی است.

• مبدل دارای جریان خروجی تا 5a و جریان اوج تا 6a است.

• طول TPS5450DDAR 5 میلی متر ، عرض 4 میلی متر و ارتفاع 1.55 میلی متر است.

• مبدل دارای حداقل دمای عملکرد -40 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای کار 125 درجه سانتیگراد است.

• مبدل با محدوده ورودی ولتاژ گسترده طراحی شده است و می تواند در محدوده ولتاژ ورودی از 5.5 ولت تا 36 ولت کار کند.

• مبدل برای نصب سریع و تحویل ایمن در بسته بندی SO-PowerPad-8 و بسته بندی حلقه ها ارسال می شود.

طرح بندی ساده TPS5450DDAR

ویژگی ها و مزایای TPS5450DDAR

تراشه دارای عملکرد تنظیم ولتاژ خروجی با دقت بالا است.ولتاژ خروجی را می توان از طریق یک مقاومت خارجی با دقت حداکثر 1 درصد تنظیم کرد.در حالت کار عادی ، فرکانس تعویض آن به 500 کیلوهرتز می رسد.علاوه بر این ، CHIP همچنین انواع مختلفی از توابع محافظت ، از جمله محافظت از ولتاژ ورودی ، محافظت بیش از حد گرمایش ، محافظت در برابر ولتاژ و محافظت از اتصال کوتاه را نیز ادغام می کند.در عین حال ، تراشه مطابق با استانداردهای صنعت است و دارای دامنه کار با دمای گسترده (-40 درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد) و دامنه ولتاژ ورودی (5.5 ولت تا 36 ولت) است.گفتنی است که TPS5450DDAR همچنین با دستورالعمل های زیست محیطی مانند Reach ، Rohs و Weee مطابقت دارد.TPS5450DDAR علاوه بر تعالی در عملکرد الکتریکی و دوستی محیطی ، بسیاری از ویژگی های دیگر را ارائه می دهد.در میان آنها عبارتند از:

مدیریت حرارتی: TPS5450DDAR دارای انواع اقدامات محافظت از مدیریت حرارتی داخلی ، از جمله محافظت بیش از حد ، محافظت از اضافه بار و غیره است که می تواند ایمنی و ثبات سیستم را تضمین کند.

ولتاژ خروجی قابل تنظیم: ولتاژ خروجی TPS5450DDAR را می توان از طریق مقاومتهای خارجی تنظیم کرد تا با نیازهای سناریوهای مختلف کاربردی سازگار شود.

دامنه ولتاژ ورودی گسترده: دامنه ولتاژ ورودی TPS5450DDAR 5.5 ولت تا 36 ولت است که می تواند نیازهای سناریوهای مختلف برنامه را برآورده کند.

ادغام بالا: TPS5450DDAR مدارهای مختلف محافظت و کنترل مانند قدرت MOSFET ، مدار حفاظت از ولتاژ معکوس و مدار محدود کننده جریان خروجی را ادغام می کند که می تواند تعداد اجزای خارجی و هزینه های سیستم را کاهش دهد.

جریان خروجی بالا: TPS5450DDAR می تواند جریان خروجی حداکثر 5a (جریان اوج 6A) را فراهم کند ، که می تواند سناریوهای برنامه را با نیازهای قدرت بالا برآورده کند.

راندمان بالا: TPS5450DDAR TEDOGINTS SWIFT ™ (سوئیچ با فناوری یکپارچه FET) ، که می تواند راندمان تبدیل تا بیش از 90 درصد را فراهم کند ، در نتیجه باعث کاهش زباله های انرژی و از دست دادن گرما می شود.

فناوری Swift ™: TPS5450DDAR فناوری Swift ™ (تنظیم کننده سوئیچینگ مرحله به پایین تنظیم کننده یکپارچه) فناوری Texas Instruments را تصویب می کند.این فناوری کنترلر و MOSFET های سمت بالا و پایین را در یک تراشه واحد ادغام می کند ، به طور قابل توجهی کارایی و کاهش هزینه ها را بهبود می بخشد.علاوه بر این ، این فناوری به طراحان کمک می کند تا طرح مدار را ساده کنند و از این طریق قابلیت اطمینان سیستم و عملکرد کلی را بهبود بخشند.

چگونه می توان عملکرد شروع نرم TPS5450DDAR را پیکربندی کرد؟

هدف اصلی عملکرد نرم شروع جلوگیری از تولید ولتاژ خروجی در طول راه اندازی بیش از حد است.هنگامی که منبع تغذیه روشن شود ، ولتاژ خروجی به سرعت افزایش می یابد و بدون کنترل مناسب ، این ممکن است باعث جریان بیش از حد در مدار شود ، در نتیجه به اجزای موجود در مدار آسیب می رساند یا باعث ایجاد عوارض جانبی دیگر می شود.از طریق عملکرد نرم ، TPS5450DDAR می تواند به تدریج ولتاژ خروجی را در حین راه اندازی افزایش دهد ، در نتیجه میزان افزایش جریان را محدود می کند.این به محافظت از اجزای موجود در مدار کمک می کند و از راه اندازی پایدار منبع تغذیه اطمینان می دهد.در زیر مراحل کلی برای پیکربندی ویژگی Soft-Start TPS5450DDAR وجود دارد:

زمان راه اندازی را تعیین کنید: ابتدا تعیین کنید که چه مدت می خواهیم ولتاژ خروجی از کم به بالا تثبیت شود.با این کار ثابت زمان برای شروع نرم تعیین می شود.

اتصال پین های SS/TR: ما پین های SS/TR را به منبع ولتاژ مورد نیاز وصل می کنیم.اگر می خواهیم ویژگی Soft Start را فعال کنیم ، باید پین SS/TR را به یک منبع ولتاژ خارجی وصل کنیم.اگر می خواهیم راه اندازی سریع و بدون شروع نرم داشته باشیم ، باید پین SS/TR را به زمین (GND) وصل کنیم.

تنظیم زمان شروع نرم: با توجه به نیازها ، با تنظیم خروجی منبع ولتاژ خارجی ، زمان شروع نرم را می توان کنترل کرد.ولتاژ بالاتر منجر به راه اندازی سریع تر خواهد شد ، در حالی که ولتاژ پایین تر زمان راه اندازی را افزایش می دهد.هنگام تنظیم ، لطفاً اطمینان حاصل کنید که مقدار تنظیم شده در محدوده مجاز قرار دارد تا از مشکلات غیر ضروری احتمالی جلوگیری شود.

عملکرد را تأیید کنید: TPS5450DDAR را به منبع تغذیه و بار ورودی وصل کنید و فرآیند راه اندازی ولتاژ خروجی را رعایت کنید.اگر همه چیز به درستی کار می کند ، ولتاژ خروجی باید به آرامی با توجه به زمان شروع نرم ما به حالت پایدار افزایش یابد.

برنامه های بتونی TPS5450DDAR

• شارژر باتری

• آداپتور برق

• تنظیم کننده های بار با چگالی بالا

• سیستم های قدرت توزیع شده 12 و 24 ولت

• مانیتور LCD ، مانیتور پلاسما

چیدمان TPS5450DDAR

دستورالعمل های طرح بندی

یک خازن بای پس سرامیکی کم ESR را به پین ​​VIN وصل کنید.مراقب باشید تا منطقه حلقه تشکیل شده توسط اتصالات خازن بای پس ، پین وین و پین زمین TPS5450DDAR را به حداقل برسانید.بهترین راه برای انجام این کار ، گسترش ناحیه سطح بالا از زیر دستگاه مجاور ردیس وین است و خازن بای پس را تا حد امکان به پین ​​وین قرار می دهد.حداقل ظرفیت بای پس توصیه شده سرامیک 4.7 میکرومتر با دی الکتریک X5R یا X7R است.

باید یک منطقه زمینی در لایه بالایی مستقیماً در زیر IC وجود داشته باشد ، با یک منطقه در معرض اتصال به PowerPad.برای اتصال این منطقه زمینی به هر هواپیمای داخلی از VIAS از VIA استفاده کنید.از VIA های اضافی در قسمت زمینی خازن های ورودی و خروجی نیز استفاده کنید.پین GND باید با اتصال آن به ناحیه زمین در زیر دستگاه همانطور که در زیر مشاهده می شود ، به زمین PCB گره خورده باشد.

پین pH باید به سلف خروجی ، دیود گرفتن و خازن بوت هدایت شود.از آنجا که اتصال pH گره سوئیچینگ است ، سلف باید بسیار نزدیک به پین ​​pH و مساحت هادی PCB به حداقل برسد تا از اتصال بیش از حد خازنی جلوگیری شود.دیود Catch نیز باید نزدیک دستگاه قرار گیرد تا منطقه حلقه جریان خروجی به حداقل برسد.خازن بوت را بین گره فاز و پین بوت همانطور که نشان داده شده است وصل کنید.خازن بوت را نزدیک به IC نگه دارید و طول ردیابی هادی را به حداقل برسانید.مکان ها و اتصالات مؤلفه نشان داده شده به خوبی کار می کنند ، اما سایر مسیریابی اتصال نیز ممکن است مؤثر باشد.

خازن (های) فیلتر خروجی را همانطور که بین ردیابی VOUT و GND نشان داده شده است وصل کنید.مهم است که حلقه تشکیل شده توسط PH PIN ، LOUT ، COUT و GND را به همان اندازه کاربردی انجام دهید.

با استفاده از شبکه تقسیم کننده مقاومت ، ردیابی Vout را به پین ​​Vsense وصل کنید تا ولتاژ خروجی را تنظیم کنید.این ردیابی را خیلی نزدیک به ردیابی PH طی نکنید.با توجه به اندازه بسته IC و پین کردن دستگاه ، ممکن است اثری از آن در زیر خازن خروجی مسیریابی شود.از طرف دیگر ، اگر اثری از زیر خازن خروجی مورد نظر نباشد ، مسیریابی ممکن است روی یک لایه جایگزین انجام شود.

در صورت استفاده از طرح زمینی که در شکل زیر نشان داده شده است ، از طریق اتصال از یک لایه متفاوت برای مسیر به پین ​​ENA استفاده کنید.

نمونه طرح

8- چگونه از TPS5450DDAR استفاده کنیم؟

هنگام استفاده از TPS5450DDAR ، باید به موارد زیر توجه کنیم:

تنظیم خط و پاسخ

تنظیم معقول خط TPS5450DDAR وسیله ای مهم برای بهبود سرعت پاسخ و ثبات سیستم منبع تغذیه است.با تنظیم پارامترهای اجزای بحرانی در مدار ، کنترل دقیق ولتاژ خروجی و جریان قابل تحقق است ، بنابراین پاسخ پویا سیستم را بهبود می بخشد.

استفاده از تابع محافظت داخلی

TPS5450DDAR داخلی گرمای بیش از حد و محافظت بیش از حد می تواند به طور موثری دستگاه را از آسیب محافظت کند.در فرآیند استفاده ، ما باید از این توابع محافظت داخلی استفاده کنیم تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات موجود در شرایط غیر طبیعی می توانند به موقع از منبع تغذیه جدا شوند تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.

دامنه دما و گره عملیاتی

در فرآیند استفاده از TPS5450DDAR ، باید به تغییر دما دستگاه توجه کنیم ، از مدت طولانی در یک محیط با درجه حرارت بالا یا پایین کار خودداری کنیم تا از آسیب به دستگاه یا تخریب عملکرد جلوگیری شود.

تنظیم فرکانس تعویض

فرکانس سوئیچینگ TPS5450DDAR تأثیر خاصی در عملکرد سیستم منبع تغذیه دارد.تنظیم فرکانس سوئیچینگ در صورت لزوم می تواند سرعت پاسخ و پایداری سیستم را بهینه کند.در برنامه های عملی ، باید فرکانس سوئیچینگ مناسب را با توجه به ویژگی های بار و نیازهای سیستم انتخاب کنیم.

تنظیم دامنه ولتاژ ورودی

اطمینان از اینکه ولتاژ ورودی TPS5450DDAR در محدوده مشخص شده است می تواند به طور مؤثر از آسیب تجهیزات یا تخریب عملکرد ناشی از ولتاژ خیلی زیاد یا خیلی کم جلوگیری کند.هنگام طراحی مدار ، باید نوسان ولتاژ احتمالی را در برنامه واقعی در نظر بگیریم و محدوده ولتاژ ورودی مناسب را بر این اساس انتخاب کنیم.

بسته بندی و ملاحظات حرارتی

بسته TPS5450DDAR و طراحی حرارتی تأثیر مهمی در عملکرد و ثبات آن دارد.در انتخاب بسته ، باید محیط عملیاتی و دما از دستگاه را در نظر بگیریم و نوع بسته مناسب را انتخاب کنیم.در عین حال ، طراحی اتلاف حرارت معقول نیز کلید اطمینان از عملکرد پایدار دستگاه است.در کاربرد عملی ، می توانیم با افزایش غرق گرما و بهبود تهویه ، اثر اتلاف گرما را بهینه کنیم.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. دامنه دمای عملیاتی TPS5450DDAR چیست؟

دمای کار TPS5450DDAR از -40 درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد متغیر است.

2. TPS5450DDAR برای چه برنامه هایی مناسب است؟

برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی از جمله صنعتی ، خودرو و ارتباطات مناسب است.

3. جایگزینی و معادل TPS5450DDAR چیست؟

می توانید TPS5450DDAR را با TPS5450DDA ، TPS5450QDDARQ1 یا TPS5450DDARG4 جایگزین کنید.

4- TPS5450DDAR چه ویژگی هایی را برای محافظت ارائه می دهد؟

این ویژگی های محافظت از جمله محافظت بیش از حد ، خاموش شدن حرارتی و قفل زیر ولتاژ را ارائه می دهد.