sa 2024/08/28 377

Isang komprehensibong gabay sa pag -configure at paggamit ng TPS5450DDAR Switching Regulator

Catalog

Ang TPS5450DDAR ay isang mataas na pagganap na step-down na paglipat ng regulator chip na ginawa ng mga instrumento sa Texas.Sa pamamagitan ng mataas na output kasalukuyang, mataas na kahusayan, at built-in na mga pag-andar ng proteksyon, malawak itong ginagamit sa mga sistema ng kuryente ng iba't ibang mga kagamitan sa elektronikong pang-industriya at consumer.Ang madaling gamitin na disenyo ay nagbibigay-daan sa mga inhinyero na mabilis na bumuo ng mga solusyon sa kuryente na may mataas na pagganap.Sa artikulong ito, tatalakayin natin ang ilang mga pangunahing punto na may kaugnayan sa TPS5450DDAR, kasama na ang mga pagtutukoy, tampok, layout, at mga aplikasyon, upang magkaroon ka ng isang malalim na pag-unawa sa aparatong ito.Kaya, magsimula na!

Pangkalahatang -ideya ng TPS5450DDAR

Ang TPS5450DDAR ay isang mataas na output kasalukuyang PWM converter na nagsasama ng isang mababang pagtutol, high-side N-channel MOSFET.Mayroon itong isang high-performance boltahe error amplifier na nagbibigay ng masikip na kawastuhan ng regulasyon ng boltahe sa ilalim ng mga lumilipas na kondisyon.Bilang karagdagan, mayroon din itong isang undervoltage lockout circuit upang maiwasan ang pagsisimula kapag ang boltahe ng input ay hindi umabot sa 5.5V.Ang isang panloob na mabagal na pagsisimula ng circuit ay ginagamit upang limitahan ang inrush kasalukuyang, habang ang isang boltahe feedforward circuit ay ginagamit upang mapabuti ang lumilipas na tugon.Sa pamamagitan ng paggamit ng ENA pin, ang kasalukuyang maaaring mabawasan sa karaniwang 18µA kapag naka -off ang kapangyarihan.Upang mabawasan ang pagiging kumplikado ng disenyo at mabawasan ang panlabas na bilang ng sangkap, ang feedback ng TPS5450DDAR ay nasa loob na bayad.

Mga kahalili at katumbas:

At TPS5450DDA

At TPS5450QDDARQ1

At TPS5450DDARG4

Teknikal na mga parameter ng TPS5450DDAR

• Ang TPS5450DDAR ay kabilang sa kategorya ng paglipat ng mga regulator ng boltahe.

• Ang quiescent kasalukuyang ito ay 18UA.

• Ang topology nito ay buck.

• Ang paglipat ng regulator nito ay may dalas na 500 kHz.

• Ang converter na ito ay 90 (typ) porsyento na mahusay.

• Ang paraan ng pag -install nito ay SMD o SMT.

• Ang TPS5450DDAR ay may walong mga pin at isang interface ng output.

• Ang converter ay may isang output kasalukuyang hanggang sa 5A at isang rurok na kasalukuyang hanggang sa 6A.

• Ang haba ng TPS5450DDAR ay 5 mm, ang lapad ay 4 mm, at ang taas ay 1.55 mm.

• Ang converter ay may isang minimum na temperatura ng operating na -40 ° C at isang maximum na temperatura ng operating na 125 ° C.

• Ang converter ay dinisenyo gamit ang isang malawak na saklaw ng pag -input ng boltahe at maaaring gumana sa loob ng isang saklaw ng boltahe ng input na 5.5V hanggang 36V.

• Ang converter ay maipadala sa SO-PowerPAD-8 package at tape at reel packaging para sa mabilis na pag-install at ligtas na paghahatid.

Pinasimple na eskematiko ng TPS5450DDAR

Mga tampok at pakinabang ng TPS5450DDAR

Ang chip ay may isang function na pagsasaayos ng boltahe ng high-precision output.Ang boltahe ng output ay maaaring maiakma sa pamamagitan ng isang panlabas na risistor na may katumpakan ng hanggang sa ± 1 porsyento.Sa normal na mode ng pagtatrabaho, ang dalas ng paglipat nito ay umabot sa 500kHz.Bilang karagdagan, ang CHIP ay nagsasama rin ng iba't ibang mga pag-andar ng proteksyon, kabilang ang proteksyon sa ilalim ng boltahe, proteksyon ng sobrang pag-init, proteksyon sa ilalim ng boltahe, at proteksyon ng short-circuit.Kasabay nito, ang chip ay sumusunod sa mga pamantayan sa industriya at may malawak na saklaw ng operating ng temperatura (-40 ° C hanggang +125 ° C) at saklaw ng boltahe ng input (5.5V hanggang 36V).Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang TPS5450DDAR ay sumusunod din sa mga direktiba sa kapaligiran tulad ng Reach, ROHS, at WEEE.Bilang karagdagan sa kahusayan sa pagganap ng elektrikal at kabaitan sa kapaligiran, ang TPS5450DDAR ay nag -aalok ng maraming iba pang mga tampok.Kabilang sa mga ito ay:

Thermal Management: Ang TPS5450DDAR ay may iba't ibang mga built-in na mga panukalang proteksyon ng thermal management, kabilang ang overheating protection, overload protection, atbp, na maaaring matiyak ang kaligtasan at katatagan ng system.

Adjustable output boltahe: Ang output boltahe ng TPS5450DDAR ay maaaring maiakma sa pamamagitan ng mga panlabas na resistors upang umangkop sa mga pangangailangan ng iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon.

Malawak na saklaw ng boltahe ng pag -input: Ang saklaw ng boltahe ng input ng TPS5450DDAR ay 5.5V hanggang 36V, na maaaring matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon.

Mataas na Pagsasama: Ang TPS5450DDAR ay nagsasama ng iba't ibang mga proteksyon at control circuit tulad ng Power MOSFET, reverse boltahe proteksyon circuit, at output kasalukuyang paglilimita circuit, na maaaring mabawasan ang bilang ng mga panlabas na sangkap at mga gastos sa system.

Mataas na output kasalukuyang: Ang TPS5450DDAR ay maaaring magbigay ng isang output kasalukuyang hanggang sa 5A (6A rurok kasalukuyang), na maaaring matugunan ang mga senaryo ng aplikasyon na may mataas na mga kinakailangan sa kuryente.

Mataas na kahusayan: Ang TPS5450DDAR ay nagpatibay ng SWIFT ™ (switcher na may pinagsamang teknolohiya ng FET), na maaaring magbigay ng kahusayan sa conversion ng hanggang sa higit sa 90 porsyento, sa gayon binabawasan ang basura ng enerhiya at pagkawala ng init.

SWIFT ™ Technology: TPS5450DDAR ay nagpatibay ng Texas Instruments 'SWIFT ™ (step-down switching regulator integrated frequency technology) na teknolohiya.Ang teknolohiyang ito ay nagsasama ng controller at high-side at low-side MOSFETs sa isang solong chip, na makabuluhang pagpapabuti ng kahusayan at pagbabawas ng mga gastos.Bilang karagdagan, ang teknolohiyang ito ay tumutulong sa mga taga -disenyo na gawing simple ang layout ng circuit, sa gayon ang pagpapabuti ng pagiging maaasahan ng system at pangkalahatang pagganap.

Paano i -configure ang malambot na pag -andar ng pagsisimula ng TPS5450DDAR?

Ang pangunahing layunin ng pag-andar ng malambot na pagsisimula ay upang maiwasan ang output boltahe mula sa pagbuo ng labis na inrush kasalukuyang sa panahon ng pagsisimula.Kapag naka -on ang power supply, ang boltahe ng output ay babangon nang mabilis, at nang walang wastong kontrol, maaaring magdulot ito ng labis na kasalukuyang sa circuit, sa gayon ang mga nakakapinsalang sangkap sa circuit o nagiging sanhi ng iba pang masamang epekto.Sa pamamagitan ng malambot na pagsisimula ng pag-andar, ang TPS5450DDAR ay maaaring unti-unting madagdagan ang boltahe ng output sa panahon ng pagsisimula, sa gayon nililimitahan ang rate ng pagtaas ng kasalukuyang.Makakatulong ito na maprotektahan ang mga sangkap sa circuit at tinitiyak ang matatag na pagsisimula ng power supply.Ang mga sumusunod ay ang mga pangkalahatang hakbang upang i-configure ang tampok na TPS5450DDAR soft-start:

Alamin ang oras ng pagsisimula: Una, alamin kung gaano katagal nais namin ang output boltahe upang patatagin mula sa mababa hanggang mataas.Matutukoy nito ang pare -pareho ng oras para sa malambot na pagsisimula.

Ikonekta ang SS/TR Pins: Ikinonekta namin ang mga SS/TR pin sa kinakailangang mapagkukunan o pinagmulan ng boltahe.Kung nais naming paganahin ang tampok na malambot na pagsisimula, kailangan nating ikonekta ang SS/TR PIN sa isang panlabas na mapagkukunan ng boltahe.Kung nais namin ang mabilis na pagsisimula nang walang malambot na pagsisimula, kailangan nating ikonekta ang SS/TR PIN sa lupa (GND).

Ayusin ang malambot na oras ng pagsisimula: ayon sa mga pangangailangan, ang malambot na oras ng pagsisimula ay maaaring kontrolado sa pamamagitan ng pag -aayos ng output ng panlabas na mapagkukunan ng boltahe.Ang mas mataas na boltahe ay magreresulta sa mas mabilis na pagsisimula, habang ang mas mababang boltahe ay magpapalawak ng oras ng pagsisimula.Kapag nag -aayos, mangyaring tiyakin na ang itinakdang halaga ay nasa loob ng pinapayagan na saklaw upang maiwasan ang mga posibleng hindi kinakailangang mga problema.

Patunayan ang pag -andar: Ikonekta ang TPS5450DDAR sa supply ng kuryente at pag -load ng input, at obserbahan ang proseso ng pagsisimula ng boltahe ng output.Kung ang lahat ay gumagana nang maayos, ang boltahe ng output ay dapat na dahan-dahang tumaas sa isang matatag na estado ayon sa aming na-configure na oras ng malambot na pagsisimula.

Mga kongkretong aplikasyon ng TPS5450DDAR

• Charger ng baterya

• Power adapter

• Mga regulator na point-of-load ng high-density

• 12V at 24V na ipinamamahagi ng mga sistema ng kuryente

• Mga monitor ng LCD, monitor ng plasma

Layout ng TPS5450DDAR

Mga Patnubay sa Layout

Ikonekta ang isang mababang-ESR ceramic bypass capacitor sa VIN pin.Mag -ingat upang mabawasan ang lugar ng loop na nabuo ng mga koneksyon sa bypass capacitor, ang VIN pin, at ang TPS5450DDAR ground pin.Ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito ay upang mapalawak ang top-side ground area mula sa ilalim ng aparato na katabi ng bakas ng VIN, at ilagay ang bypass capacitor nang malapit hangga't maaari sa VIN pin.Ang minimum na inirekumendang bypass capacitance ay 4.7-μF ceramic na may isang X5R o X7R dielectric.

Dapat mayroong isang lugar ng lupa sa tuktok na layer nang direkta sa ilalim ng IC, na may isang nakalantad na lugar para sa koneksyon sa powerpad.Gumamit ng mga vias upang ikonekta ang lugar na ito sa ground sa anumang mga panloob na eroplano ng lupa.Gumamit ng mga karagdagang vias sa ground side ng input at output filter capacitor din.Ang GND pin ay dapat na nakatali sa PCB ground sa pamamagitan ng pagkonekta nito sa lugar ng lupa sa ilalim ng aparato tulad ng ipinakita sa ibaba.

Ang pH pin ay dapat na naka -ruta sa output inductor, catch diode, at boot capacitor.Dahil ang koneksyon ng pH ay ang paglipat ng node, ang inductor ay dapat na matatagpuan malapit sa pH pin at ang lugar ng PCB conductor na nabawasan upang maiwasan ang labis na kapasidad na pagkabit.Ang catch diode ay dapat ding ilagay malapit sa aparato upang mabawasan ang output kasalukuyang lugar ng loop.Ikonekta ang boot capacitor sa pagitan ng phase node at ang boot pin tulad ng ipinakita.Panatilihing malapit sa IC ang boot capacitor at mabawasan ang haba ng bakas ng conductor.Ang mga sangkap na paglalagay at koneksyon na ipinakita ay gumagana nang maayos, ngunit ang iba pang mga ruta ng koneksyon ay maaari ring maging epektibo.

Ikonekta ang output filter capacitor (s) tulad ng ipinapakita sa pagitan ng vout trace at GND.Mahalagang panatilihin ang loop na nabuo ng pH pin, lout, cout at GND na kasing liit ng praktikal.

Ikonekta ang bakas ng vout sa vSense PIN gamit ang risistor divider network upang itakda ang boltahe ng output.Huwag ruta ang bakas na ito malapit sa bakas ng pH.Dahil sa laki ng pakete ng IC at ang aparato ng pin-out, ang bakas ay maaaring kailanganin na ma-rampa sa ilalim ng output capacitor.Bilang kahalili, ang pagruruta ay maaaring gawin sa isang kahaliling layer kung ang isang bakas sa ilalim ng output capacitor ay hindi nais.

Kung gumagamit ng scheme ng grounding na ipinapakita sa sumusunod na figure, gumamit ng isang koneksyon sa ibang layer upang ruta sa ENA pin.

Halimbawa ng Layout

8. Paano gamitin ang TPS5450DDAR?

Kapag gumagamit ng TPS5450DDAR, dapat nating bigyang pansin ang mga sumusunod na bagay:

Regulasyon ng linya at tugon

Ang makatuwirang pagsasaayos ng linya ng TPS5450DDAR ay isang mahalagang paraan upang mapabuti ang bilis ng tugon at katatagan ng sistema ng supply ng kuryente.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga parameter ng mga kritikal na sangkap sa circuit, ang tumpak na kontrol ng boltahe ng output at kasalukuyang maaaring mapagtanto, sa gayon pagpapabuti ng pabago -bagong tugon ng system.

Built-in na paggamit ng function ng proteksyon

Ang TPS5450DDAR built-in overheating at overcurrent protection ay maaaring epektibong maprotektahan ang aparato mula sa pinsala.Sa proseso ng paggamit, dapat nating gamitin ang mga built-in na function na proteksyon upang matiyak na ang kagamitan sa hindi normal na mga pangyayari ay maaaring mai-disconnect mula sa suplay ng kuryente sa isang napapanahong paraan upang maiwasan ang karagdagang pinsala.

Saklaw ng temperatura at operating node

Sa proseso ng paggamit ng TPS5450DDAR, dapat nating bigyang pansin ang pagbabago ng temperatura ng aparato, maiwasan ang pagtatrabaho nang mahabang panahon sa isang mataas o mababang temperatura na kapaligiran, upang maiwasan ang pinsala sa aparato o pagkasira ng pagganap.

Pag -aayos ng dalas ng paglipat

Ang dalas ng paglipat ng TPS5450DDAR ay may isang tiyak na epekto sa pagganap ng sistema ng supply ng kuryente.Ang pag -aayos ng dalas ng paglipat kung kinakailangan ay maaaring mai -optimize ang bilis ng tugon at katatagan ng system.Sa mga praktikal na aplikasyon, dapat nating piliin ang naaangkop na dalas ng paglipat ayon sa mga katangian ng pag -load at mga kinakailangan sa system.

Pag -setting ng saklaw ng boltahe ng pag -input

Ang pagtiyak na ang pag -input boltahe ng TPS5450DDAR ay nasa loob ng tinukoy na saklaw ay maaaring epektibong maiwasan ang pagkasira ng kagamitan o pagkasira ng pagganap na dulot ng napakataas o masyadong mababang boltahe.Kapag nagdidisenyo ng circuit, dapat nating isaalang -alang ang posibleng pagbabagu -bago ng boltahe sa aktwal na application at piliin ang naaangkop na saklaw ng boltahe ng pag -input nang naaayon.

Package at thermal na pagsasaalang -alang

Ang TPS5450DDAR package at thermal design ay may mahalagang epekto sa pagganap at katatagan nito.Sa pagpili ng package, dapat nating isaalang -alang ang operating environment at mga kinakailangan sa temperatura ng aparato at piliin ang naaangkop na uri ng pakete.Kasabay nito, ang makatuwirang disenyo ng dissipation ng init ay din ang susi upang matiyak ang matatag na operasyon ng aparato.Sa praktikal na aplikasyon, maaari naming mai -optimize ang epekto ng pagwawaldas ng init sa pamamagitan ng pagtaas ng mga paglubog ng init at pagpapabuti ng bentilasyon.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang saklaw ng temperatura ng operating ng TPS5450DDAR?

Ang operating temperatura ng TPS5450DDAR ay mula sa -40 ° C hanggang 125 ° C.

2. Anong mga aplikasyon ang angkop para sa TPS5450DDAR?

Ito ay angkop para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon kabilang ang pang -industriya, automotiko, at telecommunication.

3. Ano ang kapalit at katumbas ng TPS5450DDAR?

Maaari mong palitan ang TPS5450DDAR sa TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 o TPS5450DDARG4.

4. Anong mga tampok ang nag -aalok ng TPS5450DDAR para sa proteksyon?

Nag -aalok ito ng mga tampok ng proteksyon kabilang ang overcurrent na proteksyon, thermal shutdown, at undervoltage lockout.