på 2024-08-28 356

En omfattende guide til konfiguration og brug

Katalog

De TPS5450DDAR er en højtydende nedbrydningsregulatorchip fremstillet af Texas Instruments.Med sin høje outputstrøm, høje effektivitet og indbyggede beskyttelsesfunktioner er den i vid udstrækning brugt i kraftsystemer med forskellige industrielle og forbrugerelektroniske udstyr.Dens brugervenlige design gør det muligt for ingeniører at hurtigt udvikle højpræstationseffektløsninger.I denne artikel vil vi diskutere nogle nøglepunkter relateret til TPS5450DDAR, inklusive dens specifikationer, funktioner, layout og applikationer, så du kan have en dybdegående forståelse af denne enhed.Så lad os komme i gang!

Oversigt over TPS5450DDAR

TPS5450DDAR er en strøm af høj udgangsstrøm PWM-konverter, der integrerer en lav modstand, høj-side N-kanal MOSFET.Det har en højtydende spændingsfejlfejlforstærker, der giver stram spændingsreguleringsnøjagtighed under kortvarige forhold.Derudover har det også et underspændings lockout -kredsløb til at forhindre opstart, når indgangsspændingen ikke når 5,5V.Et internt langsomt startkredsløb bruges til at begrænse indstrømsstrømmen, mens et spændingsfremadskredsløb bruges til at forbedre den forbigående respons.Ved at bruge ENA -stiften kan strømmen reduceres til typisk 18μA, når strømmen er slukket.For at reducere designkompleksitet og reducere ekstern komponenttælling kompenseres TPS5450DDARs feedback -loop internt.

Alternativer og ækvivalenter:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

Tekniske parametre for TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR hører til kategorien af ​​skiftespændingsregulatorer.

• Dens stille strøm er 18UA.

• Dens topologi er buck.

• Dens skiftende regulator har en frekvens på 500 kHz.

• Denne konverter er 90 (typen) procent effektiv.

• Dens installationsmetode er SMD eller SMT.

• TPS5450DDAR har otte stifter og en udgangsgrænseflade.

• Konverteren har en udgangsstrøm op til 5A og en spidsstrøm op til 6A.

• Længden af ​​TPS5450DDAR er 5 mm, bredden er 4 mm, og højden er 1,55 mm.

• Konverteren har en minimum driftstemperatur på -40 ° C og en maksimal driftstemperatur på 125 ° C.

• Konverteren er designet med et bredt spændingsindgangsområde og kan fungere inden for et indgangsspændingsområde fra 5,5V til 36V.

• Konverteren sendes i So-PowerPad-8-pakken og tape og reel-emballage til hurtig installation og sikker levering.

Forenklet skematisk af TPS5450DDAR

Funktioner og fordele ved TPS5450DDAR

Chippen har en høj præcisionsudgangsspændingsjusteringsfunktion.Udgangsspændingen kan justeres gennem en ekstern modstand med en nøjagtighed på op til ± 1 procent.I normal arbejdstilstand når dens skiftefrekvens 500 kHz.Derudover integrerer ChIP også en række beskyttelsesfunktioner, herunder input underspændingsbeskyttelse, overophedningsbeskyttelse, output underspændingsbeskyttelse og kortslutningsbeskyttelse.På samme tid overholder ChIP industristandarder og har et bredt temperaturdriftsområde (-40 ° C til +125 ° C) og indgangsspændingsområdet (5,5V til 36V).Det er værd at nævne, at TPS5450DDAR også overholder miljødirektiver som Reach, ROHS og WEEE.Ud over at udmærke sig i elektrisk ydeevne og miljøvenlighed tilbyder TPS5450DDAR mange andre funktioner.Blandt dem er:

Termisk styring: TPS5450DDAR har en række indbyggede termiske styringsbeskyttelsesforanstaltninger, herunder overophedningsbeskyttelse, overbelastningsbeskyttelse osv., Som kan sikre systemets sikkerhed og stabilitet.

Justerbar udgangsspænding: Udgangsspændingen for TPS5450DDAR kan justeres gennem eksterne modstande for at tilpasse sig behovene i forskellige applikationsscenarier.

Bred indgangsspændingsområde: Indgangsspændingsområdet for TPS5450DDAR er 5,5V til 36V, som kan imødekomme behovene i forskellige applikationsscenarier.

Høj integration: TPS5450DDAR integrerer forskellige beskyttelses- og kontrolkredsløb, såsom effekt MOSFET, omvendt spændingsbeskyttelseskredsløb og udgangsstrømbegrænsende kredsløb, hvilket kan reducere antallet af eksterne komponenter og systemomkostninger.

Høj udgangsstrøm: TPS5450DDAR kan give en udgangsstrøm på op til 5A (6A spidsstrøm), som kan imødekomme applikationsscenarier med høje effektbehov.

Høj effektivitet: TPS5450DDAR vedtager SWIFT ™ (switcher med integreret FET -teknologi) teknologi), som kan give konverteringseffektivitet på op til mere end 90 procent og derved reducere energiaffald og varmetab.

SWIFT ™ -teknologi: TPS5450DDAR vedtager Texas Instruments 'SWIFT ™ (nedbrydningsregulator Integrated Frequency Technology) teknologi.Denne teknologi integrerer controlleren og høj side og lav-side MOSFET'er i en enkelt chip, hvilket forbedrer effektiviteten og reducerer omkostningerne markant og reducerer omkostningerne.Derudover hjælper denne teknologi designere med at forenkle kredsløbslayoutet og derved forbedre systemets pålidelighed og samlede ydelse.

Hvordan konfigureres den bløde startfunktion af TPS5450DDAR?

Hovedformålet med soft-start-funktionen er at forhindre udgangsspænding i at generere overdreven inrush-strøm under opstart.Når strømforsyningen er tændt, vil udgangsspændingen stige hurtigt, og uden korrekt kontrol kan dette forårsage overdreven strøm i kredsløbet og derved skade komponenter i kredsløbet eller forårsage andre bivirkninger.Gennem soft-start-funktionen kan TPS5450DDAR gradvist øge udgangsspændingen under opstart og derved begrænse stigningshastigheden for strømmen.Dette hjælper med at beskytte komponenter i kredsløbet og sikrer stabil opstart af strømforsyningen.Følgende er de generelle trin til at konfigurere TPS5450DDAR soft-start-funktionen:

Bestem opstartstiden: Bestem først, hvor længe vi ønsker, at udgangsspændingen skal stabilisere sig fra lav til høj.Dette bestemmer tidskonstanten for blød start.

Tilslut SS/TR -stifter: Vi forbinder SS/TR -stifter til den krævede effekt eller spændingskilde.Hvis vi ønsker at aktivere soft-start-funktionen, er vi nødt til at forbinde SS/TR-pin til en ekstern spændingskilde.Hvis vi ønsker hurtig opstart uden blød start, er vi nødt til at forbinde SS/TR -pin til jorden (GND).

Juster den bløde starttid: I henhold til behovene kan den bløde starttid styres ved at justere output fra den eksterne spændingskilde.Højere spænding vil resultere i hurtigere opstart, mens lavere spænding forlænger opstartstiden.Når du justeres, skal du sikre dig, at den indstillede værdi er inden for det tilladte interval for at undgå mulige unødvendige problemer.

Kontroller funktionen: Tilslut TPS5450DDAR til input strømforsyningen og belastningen, og observer startprocessen for udgangsspændingen.Hvis alt fungerer korrekt, skal udgangsspændingen langsomt stige til en stabil tilstand i henhold til vores konfigurerede soft-starttid.

Betonapplikationer af TPS5450DDAR

• Batterioplader

• Strømadapter

• Regulatorer med høj densitet.

• 12V og 24V distribuerede kraftsystemer

• LCD -skærme, plasma -skærme

Layout af TPS5450DDAR

Retningslinjer for layout

Tilslut en lav-ESR keramisk bypass-kondensator til VIN-stiften.Pas på at minimere loopområdet dannet af bypass -kondensatorforbindelserne, VIN -stiften og TPS5450DDAR -jordstiften.Den bedste måde at gøre dette på er at udvide det øverste jordområde fra under enheden, der støder op til VIN-sporet, og placere bypass-kondensatoren så tæt som muligt på VIN-stiften.Den minimale anbefalede bypass-kapacitans er 4,7 μF keramik med en X5R- eller X7R-dielektrisk.

Der skal være et jordområde på det øverste lag direkte under IC, med et eksponeret område for forbindelse til PowerPad.Brug vias til at forbinde dette jordområde til eventuelle interne jordplaner.Brug også yderligere vias på jordsiden af ​​input- og outputfilterkondensatorerne.GND -stiften skal bindes til PCB -jorden ved at forbinde den til jordområdet under enheden som vist nedenfor.

PH -stiften skal dirigeres til outputinduktoren, fange diode og bagagerumskondensator.Da pH -forbindelsen er skifteknudepunktet, skal induktoren være placeret meget tæt på pH -stiften, og området for PCB -lederen minimeres for at forhindre overdreven kapacitiv kobling.Fangstdioden skal også placeres tæt på enheden for at minimere outputstrømssløjfområdet.Tilslut bagagerumskondensatoren mellem faseknuden og bagagerummet som vist.Hold bagagerumskondensatoren tæt på IC, og minimer lederens sporingslængder.De viste komponentplaceringer og forbindelser fungerer godt, men andre forbindelsesrutninger kan også være effektive.

Tilslut outputfilterkondensatoren (er) som vist mellem VOUT -sporet og GND.Det er vigtigt at holde løkken dannet af pH -stiften, lout, cout og GND så lille som det er praktisk.

Tilslut VOUT -sporet til VSENSE -stiften ved hjælp af Modstandsdelernetværket for at indstille udgangsspændingen.Rut ikke dette spor for tæt på pH -sporet.På grund af størrelsen på IC-pakken og enhedens pin-out kan sporet muligvis dirigeres under outputkondensatoren.Alternativt kan routingen udføres på et alternativt lag, hvis der ikke ønskes et spor under outputkondensatoren.

Hvis du bruger jordforbindelsesskemaet, der er vist i følgende figur, skal du bruge en via forbindelse til et andet lag til at rute til ENA -stiften.

Eksempel på layout

8. Hvordan bruger jeg TPS5450DDAR?

Når vi bruger TPS5450DDAR, skal vi være opmærksomme på følgende spørgsmål:

Linjelegulering og respons

Rimelig justering af linjen af ​​TPS5450DDAR er et vigtigt middel til at forbedre svarhastigheden og stabiliteten i strømforsyningssystemet.Ved at justere parametrene for de kritiske komponenter i kredsløbet kan præcis kontrol af udgangsspændingen og strømmen realiseres, hvilket forbedrer systemets dynamiske respons.

Indbygget beskyttelsesfunktionsbrug

TPS5450DDAR Indbygget overophedning og overstrømsbeskyttelse kan effektivt beskytte enheden mod skader.I brugsprocessen bør vi udnytte disse indbyggede beskyttelsesfunktioner fuldt ud for at sikre, at udstyret under unormale omstændigheder kan kobles fra strømforsyningen på en rettidig måde for at undgå yderligere skader.

Temperaturområde og driftsnode

I processen med at bruge TPS5450DDAR skal vi være opmærksomme på temperaturændringen på enheden, undgå at arbejde i lang tid i et højt eller lavtemperaturmiljø for at undgå skade på enheden eller ydelsesnedbrydningen.

Skift frekvensjustering

Skiftfrekvensen for TPS5450DDAR har en vis indflydelse på ydelsen af ​​strømforsyningssystemet.Justering af skiftfrekvensen efter behov kan optimere systemets responshastighed og stabilitet.I praktiske anvendelser skal vi vælge den relevante skiftefrekvens i henhold til egenskaberne ved belastningen og systemkravene.

Indgangsspændingsområdeindstilling

At sikre, at indgangsspændingen på TPS5450DDAR er inden for det specificerede interval, kan effektivt undgå udstyrsskader eller ydelsesnedbrydning forårsaget af for høj eller for lav spænding.Når vi designer kredsløbet, skal vi overveje den mulige spændingsudsving i den faktiske anvendelse og vælge det relevante indgangsspændingsområde i overensstemmelse hermed.

Pakke og termiske overvejelser

TPS5450DDAR -pakke og termisk design har en vigtig indflydelse på dens ydeevne og stabilitet.Ved valg af pakke skal vi tage hensyn til driftsmiljøet og temperaturkravene på enheden og vælge den relevante pakketype.På samme tid er rimelig varmeafledningsdesign også nøglen til at sikre den stabile drift af enheden.I praktisk anvendelse kan vi optimere varmeafledningseffekten ved at øge kølepladen og forbedre ventilationen.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvad er driftstemperaturområdet for TPS5450DDAR?

Driftstemperaturen på TPS5450DDAR varierer fra -40 ° C til 125 ° C.

2. Hvilke applikationer passer TPS5450DDAR velegnet til?

Det er velegnet til en lang række applikationer, herunder industrielle, bil- og telekommunikation.

3. Hvad er udskiftning og ækvivalent med TPS5450DDAR?

Du kan erstatte TPS5450DDAR med TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 eller TPS5450DDARG4.

4. Hvilke funktioner tilbyder TPS5450DDAR til beskyttelse?

Det tilbyder beskyttelsesfunktioner, herunder overstrømsbeskyttelse, termisk nedlukning og underspændings lockout.