TPS54202DDCR korkea hyötysuhde Buck Converter Tekniset ominaisuudet ja sovellusopas
Luettelo
Mikä on TPS54202DDCR?
Se TPS54202DDCR on 2A -synkroninen buck -muunnin, jonka tulojännitealue on 4,5 V - 28 V.Laite integroi kaksi kytkentä FET: tä sisäiseen silmukan kompensointiin ja 5 ms: n sisäisen pehmeän käynnistysominaisuuden, mikä vähentää tarvittavien komponenttien lukumäärää.Integroimalla MOSFETS ja käyttämällä SOT-23-pakettia, TPS54202DDCR saavuttaa suuritehotiheyden samalla kun se on pieni jalanjälki piirilevyllä.Sen edistynyt ECO -tila maksimoi valonkuormituksen tehokkuuden ja vähentää tehonhäviöitä.EMI: n vähentämiseksi muunnin tuo myös leviämispektrin toiminnan.Sykli-syklivirran rajoittaminen korkean puolen MOSFET: ssä suojaa muunnin ylikuormitusolosuhteissa, kun taas alhaisen puolen MOSFET: n vapaasti kulkeva virran rajoittaminen estää karkaavan virran, mikä parantaa edelleen turvallisuutta.Jos ylivirta -tila kestää pidempään kuin asetettu kynnysarvo, Hiccup -moodin suojausmekanismi käynnistyy.
Vaihtoehtoiset mallit:
Olla Max17543ATP+
Olla TPS54202DDCT
Olla TPS54202HDDCT
Olla TPS54302DDCT
TPS54202DDCR: n funktionaaliset tilat
Eco-Mode ™ -toiminto
TPS54202DDCR on suunniteltu toimimaan korkean tehokkuuden pulssilaitotilassa valonkuormitusolosuhteiden aikana, jotka alkavat, kun kytkimen virta putoaa 0 A. Pulssin hyppäämisessä matalapuolinen FET-deaktivointi, kun kytkinvirta saavuttaa 0 A. Tämä tuloksenaKytkentäsolmun aaltomuodossa, havaittavissa SW -nastalla, omaksuttaen epäjatkuvaan johtamistilaan kaltaiset piirteet (DCM), mikä aiheuttaa näennäisen kytkentätaajuuden vähentymisen.Lähtövirran vähentyessä kytkentäpulssien välinen aika tulee voimakkaammaksi.
Normaali toiminta
Kun tulojännite on UVLO -kynnyksen yläpuolella, TPS54202DDCR voi toimia normaalissa kytkentätiloissaan.Normaali jatkuva johtamistila (CCM) tapahtuu, kun induktorin piikkivirta on yli 0 A. CCM: ssä laite toimii kiinteällä taajuudella.
TPS54202DDCR: n ominaisuudet
• Lämmön sammutus
• Piikin virran moodin ohjaus
• Sisäinen 5 ms pehmeä aloitus
• Sisäinen silmukan korvaus
• Advanced Eco-Mode ™ Pulse Skip
• Kiinteä 500 kHz: n kytkentätaajuus
• 4,5 V-28 V leveä syöttöjännitealue
• Taajuuden leviämispektri EMI: n vähentämiseksi
• Matala 2 um: n sammutus, 45 um: n lepotilassa
• Ylijännitesuoja
• Molempien mosfetsin ylikuormennussuojaus Hiccup -moodin suojauksella
• Integroidut 148-MΩ ja 78-MΩ MOSFETS 2-A: lle, jatkuvaa lähtövirtaa
Kuinka vähentää TPS54202DDCR: n melua?
Voimme toteuttaa seuraavat toimenpiteet TPS54202DDCR: n melun vähentämiseksi.
Kuormanhallinta
Meidän on harkittava kuorman ja virtalähteen välistä yhteysetäisyyttä, yritettävä pitää lyhyen matkan liitäntä, mikä voi vähentää virran menetystä siirtoprosessissa ja parantaa virtalähteen tehokkuutta.Toiseksi meidän tulisi valita hyvä johtavuus, vakaa ja luotettava yhteyslinja vakaan virransiirron varmistamiseksi.
Komponenttien valinta
Meidän on valittava matalan kohinan induktorit.Näillä induktoreilla on erinomainen sähkömagneettinen suojaus suorituskykyä sähkömagneettisten häiriöiden vaikutuksen vähentämiseksi piiriin.Samanaikaisesti niiden induktanssiarvon tulisi olla tarkka ja vakaa piirin vakauden ja luotettavuuden varmistamiseksi.Kondensaattorien valinta, välttämättömät komponentit piirissä, on yhtä tärkeä.Matalahaavan kondensaattoreilla tulisi olla alhainen vastaava sarjankestävyys (ESR), mikä vähentää merkittävästi piirihäviöitä korkeilla taajuuksilla ja alentaa melutasoa tulolla.Lisäksi kondensaattorin kapasiteetti ja jänniteluokitus tulisi sovittaa tarkasti erityisiin suunnitteluvaatimuksiin vakaan piirin toiminnan varmistamiseksi.
Asetteluoptimointi
Suunnitteluprosessin aikana meidän ei ole vain varmistettava, että tulo-, lähtö- ja maatappit on kytketty oikein, jotta estävät epäasianmukaisen yhteyden aiheuttaman tarpeettoman kohinan, vaan varmistavat myös, että maapallon silmukka on mahdollisimman lyhyt ja erotettu signaalistaSilmukka yleisen moodin melun vähentämiseksi.Lisäksi meidän on myös erotettava herkät signaalilinjat tehokkaasti korkean virran silmukasta.
Piirisuunnitelma
Kun muotoilet suodattimia elektronisiin piireihin, on välttämätöntä käsitellä sekä tulo- että lähtökohina.Korkean taajuuden kohinan osoittaminen tulolla voidaan saavuttaa integroimalla alhainen pass-suodatin, joka eliminoi tehokkaasti ei-toivotun melun.Korkean taajuuden kohinan torjumiseksi syöttöpuolella, sisällyttämällä matalapäästösuodatin suodattaa tehokkaasti ei-toivotut signaalit.Samaan aikaan lähtöpäässä LC -suodatin, joka käsittää induktorin ja kondensaattorin, osoittautuu tehokkaaksi melun lieventämisessä.Lisäksi meidän on valittava matala ekvivalentti sarjankestävyys (ESR) lähtökondensaattorit melun vähentämiseksi samalla kun stabiilisuus vaatii riittävän kondensaattorin koon stabiilille ulostulolle.
Vertailu TPS54202DDCR: n ja TPS54202DDCT: n välillä
Vertaamalla kahta sirua TPS54202DDCR ja TPS54202DDCT, voimme selvästi nähdä, että lähtöjännite- ja pakkausmuodon lisäksi ne osoittavat suurta johdonmukaisuutta muissa teknisissä ominaisuuksissa.
TPS54202DDCR: n asettelu
Asetteluohjeet
Älä salli kytkentävirran virtausta laitteen alla.
Tee Kelvin -yhteys palautteen polun GND -nastaan.
VFB -solmun jäljen tulisi olla mahdollisimman pieni melun kytkemisen välttämiseksi.
Tarjoa riittävästi VIA: ta syöttökondensaattorille ja lähtökondensaattorille.
Pidä SW -jäljitys yhtä fyysisesti lyhyt ja leveä kuin käytännöllinen säteilypäästöjen minimoimiseksi.
Erillinen vout -polku tulisi kytkeä ylempään takaisinkytkentävastukseen.
Lähtökondensaattorin ja GND -nastan välisen GND -jäljityksen tulisi olla mahdollisimman leveitä sen jäljittämiseksi.
Jännitteen palautussilmukka tulisi sijoittaa pois korkeajännitekytkimestä, ja siinä on mieluiten jauheliha.
Syöttökondensaattori ja lähtökondensaattori tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle laitetta vähentämään jäljitysimpedanssi.
Vin- ja GND -jäljitysten tulisi olla mahdollisimman laajoja hivenaineiden vähentämiseksi.Laajat alueet ovat myös etuna lämmön hajoamisen näkökulmasta.
Asetteluesimerkki
Kuinka parantaa tietokoneiden ja palvelimien tehotehokkuutta TPS54202DDCR: llä?
Jotkut menetelmät on lueteltu alla:
Käytä Enable -toimintoa: TPS54202DDCR: n käyttöönottotoiminnolla voimme hallita virtaa järjestelmän kysynnän mukaan ja pois päältä.Kun laitetta ei ole käytössä, voimme sammuttaa virtalähteen energiankulutuksen vähentämiseksi.
Valitse oikea lähtöjännite: Asetamme TPS54202DDCR: n lähtöjännitteen tietokoneiden ja palvelimien eri komponenttien jännitevaatimusten mukaisesti.Tämä voi välttää energiankulutuksen virran ylittämistä ja vähentää.
Optimoi asettelu ja johdotus: PCB -suunnittelun aikana meidän tulisi optimoida tehonmuutoksen asettelun ja johdotus melun ja sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi.Tämä voi parantaa tehonmuuntamisen tehokkuutta ja vähentää järjestelmän energiankulutusta.
Käytä sopivia ulkoisia komponentteja: Tehokkuuden maksimoimiseksi meidän on valittava sopivat ulkoiset komponentit, kuten induktorit, kondensaattorit ja vastukset.Näille komponenteille tulisi karakterisoida korkea stabiilisuus, pieni menetys ja pieni koko.
Säädä kytkentätaajuutta: Meidän tulisi säätää TPS54202DDCR: n kytkentätaajuutta järjestelmävaatimusten mukaisesti tehonmuuntamisen tehokkuuden optimoimiseksi.Korkeampi kytkentätaajuus voi johtaa suurempaan virrankulutukseen, joten meidän on löydettävä tasapaino tehokkuuden ja kustannusten välillä.
Hyväksy useita lähtösuunnittelua: Jos tietokoneissa ja palvelimissa on useita jännitteen vaatimuksia, voimme harkita monen lähtösuunnittelun omaksumista eri komponenttien virtalähdevaatimusten täyttämiseksi.Tämä voi välttää tarpeettoman jännitteen muuntamisen ja vähentää energiankulutusta.
Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]
1. Mihin buck -muunnin käytetään?
Buck -muunninta käytetään annetun tulon jännitteen vähentämiseen vaaditun lähtöä varten.Buck -muuntimia käytetään enimmäkseen USB: hen tien päällä, tietokoneiden ja kannettavien tietokoneiden kuormittajien, akkulaturit, nelikulmaiset kopterit, aurinkolaturit ja virran äänenvahvistimet.
2. Onko TPS54202DDCR: llä sisäänrakennetut suojausominaisuudet?
Kyllä, TPS54202DDCR sisältää erilaisia suojaominaisuuksia, kuten lämmön sammutuksen, ylivirtasuojauksen ja alajännitteen lukituksen järjestelmän luotettavuuden ja turvallisuuden parantamiseksi.
3. Mikä on TPS54202DDCR: n tarkoitus?
TPS54202DDCR on suunniteltu muuttamaan tehokkaasti korkeampi tulojännite alhaisempaan lähtöjännitteeseen, joten se sopii laajaan sovellusvalikoimaan, kuten virtalähteisiin, akkulaturit ja LED -ohjaimet.