TPS54202DDCR Høj effektivitet Buck Converter tekniske egenskaber og applikationsvejledning
Katalog
Hvad er TPS54202DDCR?
De TPS54202DDCR er en 2A -synkron buck -konverter med et indgangsspændingsområde fra 4,5V til 28V.Enheden integrerer to switching FET'er med intern loopkompensation og en 5 ms intern soft-start-funktion, hvilket reducerer antallet af krævede komponenter.Ved at integrere MOSFET'er og bruge en SOT-23-pakke opnår TPS54202DDCR høj effekttæthed, mens han besætter et lille fodaftryk på PCB.Dens avancerede Eco -tilstand maksimerer let belastningseffektivitet og reducerer strømtab.For at reducere EMI introducerer konverteren også spredt spektrumdrift.Cyklus-for-cyklusstrømbegrænsning i højsiden MOSFET beskytter konverteren under overbelastningsbetingelser, mens friehjulstrømbegrænsning i MOSFET-siden lavt forhindrer løbende strøm, hvilket yderligere forbedrer sikkerheden.Hvis den overstrømstilstand varer længere end den indstillede tærskel, udløses beskyttelsesmekanismen for Hiccup -tilstand.
Alternative modeller:
Funktionelle tilstande af TPS54202DDCR
Eco-Mode ™ -operation
TPS54202DDCR er konstrueret til at fungere i højeffektiv pulsskydende tilstand under lysbelastningsbetingelser, der begynder, når switchstrømmen falder til 0 A. I puls springer over, at den lave side fet deaktiverer, når switchstrømmen når 0 A. Dette resultererI skifteknudebølgeformen, der kan observeres ved SW -pin, vedtager træk, der ligner diskontinuerlig ledningstilstand (DCM), hvilket forårsager en reduktion i den tilsyneladende skiftefrekvens.Med faldende outputstrøm bliver intervallet mellem skifteimpulser mere udtalt.
Normal drift
Når indgangsspændingen er over UVLO -tærsklen, kan TPS54202DDCR fungere i deres normale switching -tilstande.Normal kontinuerlig ledningstilstand (CCM) forekommer, når induktorens spidsstrøm er over 0 A. I CCM fungerer enheden med en fast frekvens.
Karakteristika for TPS54202DDCR
• Termisk nedlukning
• Kontrol af den aktuelle strømtilstand
• Intern 5 ms blød start
• Intern loop -kompensation
• Avanceret Eco-Mode ™ Pulse Skip
• Fast 500-kHz skiftefrekvens
• 4,5-V til 28-V bred indgangsspændingsområde
• Frekvensspredningsspektrum for at reducere EMI
• Lav 2-µA-lukning, 45-µA Quiescent strøm
• Overspændingsbeskyttelse
• Overstrømsbeskyttelse for begge MOSFET'er med Hiccup -tilstand beskyttelse
• Integreret 148-MΩ og 78-MΩ MOSFETS for 2-A, kontinuerlig outputstrøm
Hvordan reduceres støj fra TPS54202DDCR?
Vi kan tage følgende foranstaltninger for at reducere støj fra TPS54202DDCR.
Belastningsstyring
Vi er nødt til at overveje forbindelsesafstanden mellem belastningen og strømforsyningen, prøve at holde en kort afstandsforbindelse, hvilket kan reducere strømtabet i transmissionsprocessen og forbedre effektiviteten af strømforsyningen.For det andet bør vi vælge en god ledningsevne, stabil og pålidelig forbindelseslinje for at sikre stabil strømoverførsel.
Valg af komponent
Vi er nødt til at vælge induktorer med lav støj.Disse induktorer har fremragende elektromagnetisk afskærmningsydelse for at reducere virkningen af elektromagnetisk interferens på kredsløbet.På samme tid skal deres induktansværdi være nøjagtig og stabil for at sikre kredsløbets stabilitet og pålidelighed.Valget af kondensatorer, som uundværlige komponenter i kredsløbet, er lige så vigtigt.Kondensatorer med lav støj skal have en lav ækvivalent seriemodstand (ESR), hvilket markant reducerer kredsløbstab ved høje frekvenser og sænker støjniveauet ved input.Derudover skal kondensatorkapaciteten og spændingsvurderingen nøjagtigt matches til de specifikke designkrav for at sikre stabil kredsløb.
Layoutoptimering
Under designprocessen skal vi ikke kun sikre, at input, output og jordstifter er korrekt forbundet for at forhindre introduktion af unødvendig støj på grund af forkert forbindelse, men også sikre, at jordsløjfen er så kort som muligt og adskilt fra signaletLoop for at reducere genereringen af almindelig tilstand.Derudover bør vi også effektivt adskille de følsomme signallinjer fra den høje strømsløjfe.
Kredsløbsdesign
Når du laver filtre til elektroniske kredsløb, er det bydende nødvendigt at håndtere både input- og outputstøj.Adressering af højfrekvent støj ved input kan opnås ved at integrere et lavpasfilter, hvilket effektivt eliminerer den uønskede støj.For at tackle højfrekvent støj på inputsiden, filtrerer et lavpasfilter effektivt uønskede signaler.I mellemtiden viser et LC -filter, der omfatter en induktor og kondensator, i outputenden, effektiv til at afbøde støj.Derudover er vi nødt til at vælge lav ækvivalent seriemodstand (ESR) output -kondensatorer for at hjælpe med at reducere støj, samtidig med at vi sikrer stabilitet kræver tilstrækkelig kondensatorstørrelse for stabil output.
Sammenligning mellem TPS54202DDCR og TPS54202DDCT
Ved at sammenligne de to chips TPS54202DDCR og TPS54202DDCT, kan vi tydeligt se, at ud over udgangsspænding og emballageform viser de en høj grad af konsistens i andre tekniske egenskaber.
Layout af TPS54202DDCR
Retningslinjer for layout
Tillad ikke at skifte strøm til at flyde under enheden.
Lav en Kelvin -forbindelse til GND -pin til feedback -stien.
Sporet af VFB -noden skal være så lille som muligt for at undgå støjkobling.
Giv tilstrækkeligt vias til inputkondensatoren og outputkondensatoren.
Hold SW -sporet så fysisk kort og bredt som praktisk for at minimere udstrålede emissioner.
En separat vout -sti skal tilsluttes den øverste feedback -modstand.
GND -sporet mellem outputkondensatoren og GND -stiften skal være så bred som muligt for at minimere dens sporimpedans.
Spændingsfeedback-loop skal placeres væk fra højspændingsskiftesporet og har fortrinsvis jordskærm.
Inputkondensatoren og outputkondensatoren skal placeres så tæt på enheden som muligt for at minimere sporingsimpedans.
VIN- og GND -spor skal være så brede som muligt for at reducere sporimpedansen.De brede områder er også til fordel fra udsigtspunktet for varmeafledning.
Eksempel på layout
Hvordan forbedres effekteffektiviteten på computere og servere med TPS54202DDCR?
Nogle metoder er anført nedenfor:
Brug den aktiverede funktion: Med Aktivér funktionen af TPS54202DDCR kan vi kontrollere strømmen til og fra i henhold til systemets efterspørgsel.Når enheden ikke er i brug, kan vi slukke for strømforsyningen for at reducere energiforbruget.
Vælg den rigtige udgangsspænding: Vi indstiller udgangsspændingen for TPS54202DDCR i henhold til spændingskravene til forskellige komponenter i computere og servere.Dette kan undgå at tænde og reducere energiforbruget.
Optimering af layout og ledninger: Under PCB -design bør vi optimere layout og ledninger af effektkonverteren for at reducere støj og elektromagnetisk interferens.Dette kan forbedre effektkonverteringseffektiviteten og reducere systemets energiforbrug.
Brug passende eksterne komponenter: For at maksimere effekteffektiviteten skal vi vælge passende eksterne komponenter såsom induktorer, kondensatorer og modstande.Disse komponenter skal være kendetegnet ved høj stabilitet, lavt tab og lille størrelse.
Juster skiftfrekvens: Vi skal justere skiftfrekvensen for TPS54202DDCR i henhold til systemkravene for at optimere effektkonverteringseffektiviteten.Højere skiftfrekvens kan føre til højere strømforbrug, så vi er nødt til at finde en balance mellem effektivitet og omkostninger.
Vedtage flere outputdesign: Hvis der er flere spændingskrav i computere og servere, kan vi overveje at anvende et multiple outputdesign for at imødekomme strømforsyningskravene i forskellige komponenter.Dette kan undgå unødvendig spændingskonvertering og reducere energiforbruget.
Ofte stillede spørgsmål [FAQ]
1. Hvad bruges en buck -konverter til?
En buck -konverter bruges til at nedtrappe spænding for det givne input for at opnå det krævede output.Buck -konvertere bruges for det meste til USB på farten, belastningskonvertere til pc'er og bærbare computere, batteriopladere, quad coptere, solopladere og strømlydforstærkere.
2. Har TPS54202DDCR indbyggede beskyttelsesfunktioner?
Ja, TPS54202DDCR inkluderer forskellige beskyttelsesfunktioner, såsom termisk nedlukning, overstrømsbeskyttelse og underspændings lockout for at forbedre systemets pålidelighed og sikkerhed.
3. Hvad er formålet med TPS54202DDCR?
TPS54202DDCR er designet til effektivt at konvertere en højere indgangsspænding til en lavere udgangsspænding, hvilket gør den velegnet til en lang række applikationer såsom strømforsyninger, batteriopladere og LED -drivere.