TPS54202DDCR ویژگی های فنی مبدل با راندمان بالا و راهنمای کاربرد
کاتالوگ
TPS54202DCR چیست؟
در TPS54202DCR یک مبدل باک همزمان 2A با ولتاژ ورودی از 4.5 ولت تا 28 ولت است.این دستگاه دو FET سوئیچینگ را با جبران حلقه داخلی و یک ویژگی نرم افزاری داخلی 5-MS ادغام می کند و تعداد اجزای مورد نیاز را کاهش می دهد.TPS54202DDCR با ادغام MOSFET ها و استفاده از یک بسته SOT-23 ، در حالی که یک ردپای کوچک را روی PCB اشغال می کند ، به چگالی قدرت بالا می رسد.حالت ECO پیشرفته آن ، راندمان بار نور را به حداکثر می رساند و از بین رفتن برق را کاهش می دهد.برای کاهش EMI ، مبدل همچنین عملکرد طیف گسترده ای را معرفی می کند.محدود کردن جریان چرخه به چرخه در MOSFET در سمت بالا از مبدل در شرایط اضافه بار محافظت می کند ، در حالی که محدودیت جریان آزاد در MOSFET با طرف پایین مانع از جریان فراری می شود و باعث افزایش ایمنی بیشتر می شود.اگر شرایط بیش از حد بیشتر از آستانه تنظیم شده طول بکشد ، مکانیسم محافظت از حالت Hiccup ایجاد می شود.
مدل های جایگزین:
حالت های عملکردی TPS54202DDCR
عملکرد ECO-Mode
TPS54202DDCR در شرایط بار نور در حالت بارگذاری نوری در حالت بارگذاری پالس با راندمان بالا کار می کند ، که از زمانی که جریان سوئیچ به 0 A. کاهش می یابد ، شروع می شود.در شکل موج گره سوئیچینگ ، قابل مشاهده در پین SW ، اتخاذ صفات شبیه به حالت هدایت ناپیوسته (DCM) ، و باعث کاهش فرکانس سوئیچینگ ظاهری می شود.با کاهش جریان خروجی ، فاصله بین پالس سوئیچینگ برجسته تر می شود.
عمل عادی
هنگامی که ولتاژ ورودی بالاتر از آستانه UVLO باشد ، TPS54202DDCR می تواند در حالت های سوئیچینگ عادی خود کار کند.حالت هدایت مداوم طبیعی (CCM) هنگامی اتفاق می افتد که جریان اوج سلف بالاتر از 0 A. در CCM باشد ، دستگاه با فرکانس ثابت کار می کند.
ویژگی های TPS54202DDCR
• خاموش کردن حرارتی
• کنترل حالت اوج جریان
• شروع نرم 5-MS داخلی
• جبران حلقه داخلی
• پیشرفته Eco-Mode ™ پالس پرش
• فرکانس سوئیچینگ 500 کیلو هرتز ثابت
• دامنه ولتاژ ورودی 4.5-V تا 28 ولت
• طیف گسترش فرکانس برای کاهش EMI
• خاموش کردن 2 میکرومتر کم ، جریان ترکیبی 45 میکرومتر
• محافظت از ولتاژ
• محافظت بیش از حد برای هر دو MOSFET با محافظت از حالت سکسکه
• MOSFET های یکپارچه 148-MΩ و 78-MΩ برای جریان 2-A ، جریان خروجی مداوم
چگونه می توان سر و صدای TPS54202DDCR را کاهش داد؟
ما می توانیم اقدامات زیر را برای کاهش نویز TPS54202DDCR انجام دهیم.
مدیریت بار
ما باید فاصله اتصال بین بار و منبع تغذیه را در نظر بگیریم ، سعی کنیم اتصال از راه دور را حفظ کنیم ، که می تواند از بین رفتن جریان در فرآیند انتقال کاهش یابد و کارایی منبع تغذیه را بهبود بخشد.ثانیا ، برای اطمینان از انتقال جریان پایدار ، باید یک خط اتصال خوب ، پایدار و قابل اعتماد را انتخاب کنیم.
انتخاب مؤلفه
ما باید سلف های کم صدا را انتخاب کنیم.این سلف ها از عملکرد محافظ الکترومغناطیسی عالی برای کاهش تأثیر تداخل الکترومغناطیسی بر مدار برخوردار هستند.در عین حال ، مقدار القاء آنها باید دقیق و پایدار باشد تا از ثبات و قابلیت اطمینان مدار اطمینان حاصل شود.انتخاب خازن ها ، به عنوان مؤلفه های ضروری در مدار ، به همان اندازه مهم است.خازن های کم نویز باید از مقاومت سری معادل کم (ESR) برخوردار باشند ، که باعث می شود تلفات مدار در فرکانس های زیاد کاهش یابد و سطح نویز را در ورودی کاهش دهد.علاوه بر این ، ظرفیت خازن و رتبه ولتاژ باید دقیقاً با الزامات طراحی خاص مطابقت داشته باشد تا از عملکرد پایدار مدار اطمینان حاصل شود.
بهینه سازی طرح
در طی فرآیند طراحی ، ما نه تنها باید اطمینان حاصل کنیم که ورودی ، خروجی و پین های زمینی به درستی به هم وصل شده اند تا از ایجاد سر و صدای غیر ضروری به دلیل اتصال نادرست جلوگیری شود ، بلکه اطمینان حاصل می کند که حلقه زمین تا حد امکان کوتاه است و از سیگنال جدا می شود.حلقه برای کاهش تولید سر و صدای حالت مشترک.علاوه بر این ، ما همچنین باید خطوط سیگنال حساس را از حلقه جریان بالا جدا کنیم.
طرح مدار
هنگام تهیه فیلترها برای مدارهای الکترونیکی ، کنترل هر دو سر و صدای ورودی و خروجی ضروری است.با ادغام یک فیلتر پاس کم ، که به طور مؤثر نویز ناخواسته را از بین می برد ، می توان به سر و صدای فرکانس بالا در ورودی رسید.برای مقابله با سر و صدای فرکانس بالا در سمت ورودی ، شامل یک فیلتر پاس کم به طور موثری سیگنال های ناخواسته را فیلتر می کند.در همین حال ، در انتهای خروجی ، یک فیلتر LC ، که شامل یک سلف و خازن است ، در کاهش نویز مؤثر است.علاوه بر این ، ما باید خازن های خروجی مقاومت به سری معادل پایین (ESR) را انتخاب کنیم تا به کاهش نویز کمک کنیم در حالی که اطمینان از ثبات به اندازه کافی خازن برای خروجی پایدار نیاز دارد.
مقایسه بین TPS54202DDCR و TPS54202DDCT
با مقایسه دو تراشه TPS54202DDCR و TPS54202DDCT ، به وضوح می توانیم ببینیم که علاوه بر ولتاژ خروجی و فرم بسته بندی ، آنها درجه بالایی از سازگاری را در سایر خصوصیات فنی نشان می دهند.
چیدمان TPS54202DDCR
دستورالعمل های طرح بندی
اجازه ندهید جریان سوئیچینگ زیر دستگاه جریان یابد.
برای مسیر بازخورد یک اتصال کلوین به پین GND ایجاد کنید.
اثری از گره VFB باید تا حد امکان کوچک باشد تا از اتصال سر و صدا جلوگیری شود.
VIA های کافی برای خازن ورودی و خازن خروجی ارائه دهید.
ردیابی SW را از نظر جسمی کوتاه و گسترده به عنوان کاربردی نگه دارید تا به حداقل رساندن انتشار تابش تابش.
یک مسیر VOUT جداگانه باید به مقاومت بازخورد فوقانی وصل شود.
ردیابی GND بین خازن خروجی و پین GND باید تا حد امکان گسترده باشد تا امپدانس ردیابی آن به حداقل برسد.
حلقه بازخورد ولتاژ باید به دور از ردیابی سوئیچینگ ولتاژ بالا قرار گیرد و ترجیحاً دارای سپر زمینی باشد.
خازن ورودی و خازن خروجی باید تا حد ممکن نزدیک به دستگاه قرار گیرد تا امپدانس ردیابی به حداقل برسد.
آثار VIN و GND برای کاهش امپدانس ردیابی باید تا حد امکان گسترده باشند.مناطق وسیع نیز از نقطه نظر اتلاف گرما از مزیت برخوردار هستند.
نمونه طرح
چگونه می توان راندمان انرژی رایانه ها و سرورها را با TPS54202DCCR بهبود بخشید؟
برخی از روش ها در زیر ذکر شده است:
از عملکرد Enable استفاده کنید: با عملکرد فعال TPS54202DCR ، می توانیم با توجه به تقاضای سیستم ، برق را کنترل و خاموش کنیم.هنگامی که دستگاه در حال استفاده نیست ، می توانیم منبع تغذیه را برای کاهش مصرف انرژی خاموش کنیم.
ولتاژ خروجی مناسب را انتخاب کنید: ولتاژ خروجی TPS54202DDCR را با توجه به ولتاژ الزامات اجزای مختلف در رایانه ها و سرورها تنظیم می کنیم.این می تواند از مصرف انرژی جلوگیری کند و مصرف انرژی را کاهش دهد.
بهینه سازی طرح و سیم کشی: در طول طراحی PCB ، ما باید طرح و سیم کشی مبدل برق را بهینه کنیم تا نویز و تداخل الکترومغناطیسی کاهش یابد.این می تواند راندمان تبدیل نیرو را بهبود بخشد و مصرف انرژی سیستم را کاهش دهد.
از اجزای خارجی مناسب استفاده کنید: برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی ، باید اجزای خارجی مناسب مانند سلف ، خازن و مقاومت را انتخاب کنیم.این مؤلفه ها باید با ثبات بالا ، از دست دادن کم و اندازه کوچک مشخص شوند.
فرکانس سوئیچینگ را تنظیم کنید: ما باید فرکانس سوئیچینگ TPS54202DDCR را با توجه به نیاز سیستم تنظیم کنیم تا راندمان تبدیل نیرو بهینه شود.فرکانس سوئیچینگ بالاتر ممکن است منجر به مصرف انرژی بالاتر شود ، بنابراین باید تعادل بین کارآیی و هزینه پیدا کنیم.
طرح خروجی چندگانه را اتخاذ کنید: اگر در رایانه ها و سرورها چندین ولتاژ وجود داشته باشد ، می توانیم یک طرح خروجی چندگانه را برای برآورده کردن نیازهای منبع تغذیه اجزای مختلف در نظر بگیریم.این می تواند از تبدیل ولتاژ غیر ضروری جلوگیری کرده و مصرف انرژی را کاهش دهد.
سوالات متداول [سؤالات متداول]
1. مبدل باک برای چه چیزی استفاده می شود؟
برای دستیابی به خروجی مورد نیاز ، از مبدل باک برای پایین آمدن ولتاژ ورودی داده شده استفاده می شود.مبدل های باک بیشتر برای USB در GO ، نقطه مبدل بار برای رایانه های شخصی و لپ تاپ ، شارژرهای باتری ، کوپتر چهار ، شارژرهای خورشیدی و تقویت کننده های صوتی استفاده می شوند.
2. آیا TPS54202DDCR دارای ویژگی های محافظت داخلی است؟
بله ، TPS54202DDCR شامل ویژگی های مختلف محافظت از جمله خاموش شدن حرارتی ، محافظت بیش از حد و قفل زیر ولتاژ برای افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم است.
3. هدف TPS54202DDCR چیست؟
TPS54202DDCR برای تبدیل کارآمد ولتاژ ورودی بالاتر به ولتاژ خروجی پایین تر طراحی شده است و آن را برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مانند منبع تغذیه ، شارژرهای باتری و درایورهای LED مناسب می کند.