28.08.2024 436

TPS5430-perusteellinen yleiskatsaus: korkea hyötysuhde PWM-muunnin

Luettelo

TPS5430 Kuvaus

Se TPS5430 on korkea lähtövirta PWM-muunnin, joka integroi matalan vastus, korkean puolen N-kanavan MOSFET.Tämä muunnin tarjoaa valikoiman erinomaisia ​​ominaisuuksia, mukaan lukien korkean suorituskyvyn jännitevirhevahvistin, joka tarjoaa korkean säätelyn tarkkuuden ohimenevissä olosuhteissa;Alijännitteen lukituspiiri käynnistyksen estämiseksi, kun tulojännite ei saavuta 5,5 V;Aseta sisäisesti hitaasti käynnistyspiiri rajoittaaksesi INRUSH-virtaa ja jännitteen syöttöpiiriä ohimenevän vasteen parantamiseksi.Käyttämällä ENA -tapia, sammutussyöttövirta voidaan vähentää tyypillisesti 15 µA: ksi.Lisäksi TPS5430: lla on myös ominaisuuksia, kuten korkean tason aktiivinen käyttöliittimen, ylikuormitusraja, ylikuormitussuojaus ja lämmön sammutus.Suunnittelun ja ulkoisen komponenttien määrän yksinkertaistamiseksi TPS5430: n palautesilmukka on korvattu sisäisesti.Samaan aikaan TPS5430 voi säädellä erilaisia ​​virtalähteitä, mukaan lukien 24 V: n bussi, jolloin se voi esiintyä erinomaisesti erilaisissa sovellusskenaarioissa.Lisäksi TPS5430 on saatavana termisesti parannetussa, helppokäyttöisessä 8-nastaisessa SOIC PowerPAD-integroidussa piiripakkauksessa.Auttaakseen käyttäjiä toteuttamaan nopeasti suorituskyvyn virtalähteen mallit ja vastaamaan tiukkoja laitteen kehityssyklin tarpeita, TI tarjoaa myös arviointimoduulit ja suunnittelijaohjelmistotyökalut.Nämä työkalut auttavat käyttäjiä suunnittelemaan virtalähteitä tehokkaammin ja parantamaan työn tehokkuutta.

Vaihtoehdot ja vastaavat:

Olla LM22673

Olla LM22676

Olla RT2808A

Olla TPS5420

PIN -järjestely ja TPS5430: n kuvaus

Kuten yllä olevassa kuvassa näkyy, TPS5430: lla on kahdeksan nastaa, niiden nimet ja kuvaukset ovat seuraavat:

Tappi 1 (käynnistys): Boost-kondensaattori korkean puolen FET-portin ohjaimelle.Kytke 0,01 μF matala ESR -kondensaattori käynnistystapin pH -nastaan.

Tappi 2 ~ 3 (NC): Ei kytketty sisäisesti.

Tappi 4 (vSense): Palautejännite säätimelle.Yhdistä lähtöjännitteen jakajaan.

Tappi 5 (ENA): päällä ja pois päältä.Laite lakkaa kytkemisen alle 0,5 V: n.Kellu tappi ottaa käyttöön.

Tappi 6 (GND): maa.Yhdistä DAP: hen.

Tappi 7 (VIN): Syöttöjännite.Ohita VIN -nasta GND -nastaan ​​lähellä laitepakettia korkealaatuisella, matalalla ESR -keraamisella kondensaattorilla.

Tappi 8 (pH): Korkean sivutehon lähde MOSFET.Kytketty ulkoiseen induktoriin ja diodiin.

TPS5430: n ominaisuudet

TPS5430: lla on yleensä seuraavat ominaisuudet:

Pieni virrankulutus: TPS5430: lla on useita työtiloita, jotka voivat automaattisesti säätää toimintataajuutta ja virtaa todellisten kuormitusolosuhteiden mukaisesti, mikä saavuttaa vähäisen virrankulutuksen toiminnan.Valokuormitus- tai ei-kuormitusolosuhteissa TPS5430 voi siirtyä lepotilaan vähentäen huomattavasti virrankulutusta.

Korkea hyötysuhde: TPS5430 hyväksyy edistyneen kytkentäohjaustekniikan, mikä tekee tehonmuuntamisen tehokkuudesta jopa 96 prosenttia.Käytännöllisissä sovelluksissa se voi vähentää tehokkaasti virranhoitoa ja parantaa laitteen kokonaistuotetta.

Hyvä lämmön suorituskyky: TPS5430 omaksuu edistyneen lämmön hajoamisen suunnittelun, joka voi tehokkaasti johtaa lämpöä jäähdyttimelle laitteen vakaan toiminnan varmistamiseksi korkean lämpötilan ympäristöissä.

Korkea muuntamistehokkuus: Käytännöllisissä sovelluksissa TPS5430 voi muuttaa syöttötehon tehokkaasti lähtötehoksi, vähentää huomattavasti energian menetystä ja parantaa siten laitteen kokonaistuotetta.Tämä tehokas muuntaminen ei vain vähentä järjestelmän energiankulutusta, vaan myös vähentää lämmön hajoamiskysymyksiä ja parantaa järjestelmän vakautta ja luotettavuutta.

Korkea integraatio: TPS5430 integroi erilaisia ​​funktionaalisia moduuleja, mukaan lukien ylijännitesuojaus, virranraja, jännitteen muuntaminen, alajännitesuoja jne., Jotka vähentävät huomattavasti ääreispiirien suunnittelun monimutkaisuutta.Samanaikaisesti TPS5430 hyväksyy pienen paketin integroinnin helpottamiseksi erilaisiin elektronisiin laitteisiin.

TPS5430: n funktionaaliset tilat

Toiminta ENA -ohjauksella

Käynnistyskynnysjännite on 1,3 V max.Kun ENA pidetään alle 0,5 V: n vähimmäispysäytyskynnyksen jännitteen, TPS5430 on poistettu käytöstä ja kytkentä estetään, vaikka VIN olisi uvlo -kynnyksen yläpuolella.Lepokasvirta vähenee tässä tilassa.Jos ENA -jännite kasvaa enimmäiskynnyksen yläpuolella, kun taas V (VIN) on UVLO -kynnyksen yläpuolella, laite aktivoituu.Kytkentä on käytössä ja hidas käynnistysjärjestys aloitetaan.TPS5430 alkaa lineaarisesti nostamalla sisäisen vertailujännitteen 0 V: stä lopulliseen arvoon sisäisen hitaan käynnistyksen ajanjakson aikana.

Käyttö lähellä tulojännitettä

TPS5430: ta suositellaan toimimaan tulojännitteillä yli 5,5 V. Tyypillinen VIN -UVLO -kynnys on 5,3 V ja laite voi toimia syöttöjännitteillä UVLO -jännitteeseen asti.Syöttöjännitteillä todellisen UVLO -jännitteen alapuolella laite ei vaihda.Jos EN on kelluva tai ne vedetään ulkoisesti yli 1,3 V: n, kun V (VIN) ohittaa UVLO -kynnyksen, TPS5430 tulee aktiiviseksi.Kytkentä on käytössä ja hidas käynnistysjärjestys aloitetaan.TPS5430 aloittaa lineaarisen nostamisen sisäisen vertailujännitteen 0 V: stä sen lopulliseen arvoon sisäisen hitaan käynnistyksen aikana.

Mitkä ovat TPS5430: n edut ja haitat?

TPS5430: n edut

Kompakti paketti: TPS5430 omaksuu kompaktin pakettilomakkeen, yleensä 8-nastaisen SOP- tai MSOP-paketin, joka on pieni ja sopiva käytettäväksi sovellusskenaarioissa, joissa on rajoitettu tila.

Suojaustoiminnot: TPS5430: lla on erilaisia ​​sisäänrakennettuja suojaustoimintoja, mukaan lukien ylikuormitussuojaus, ylikuumenemis suojaus, alajännitteen lukitussuojaus jne., Jotka voivat parantaa järjestelmän vakautta ja luotettavuutta sekä suojata kuormaa ja itse IC: tä itsevahingoittaa.

Laaja syöttöjännitealue: TPS5430 pystyy mukautumaan laajaan tulojännitteisiin, jotka toimivat 3,5 V: stä 28 V: iin.Tämä tekee siitä sopivan moniin erilaisiin virtalähteen syöttöolosuhteisiin, mikä tarjoaa suuremman joustavuuden.

Säädettävä lähtö: TPS5430 -ominaisuudet Säädettävä lähtöjännite ja virtaraja.Käyttäjät voivat säätää lähtöjännitettä erityistarpeiden tyydyttämiseksi ja asettaa virranrajat kuorman suojaamiseksi.

Korkea hyötysuhde: TPS5430 on korkea hyötysuhde DC-DC Buck -muunnin, joka käyttää edistynyttä kytkentäsäätötekniikkaa, jotta saadaan vakaa lähtöjännite jopa 95 prosentin tehokkuuteen.Tämä ominaisuus antaa TPS5430: lle mahdollisuuden toimia huomattavasti vähemmän energiajätteen ja järjestelmän lämmöntuotannon avulla.

TPS5430: n haitat

Korkeammat kustannukset: Verrattuna joihinkin perinteisiin lineaarisiin säätelijöihin, TPS5430: n kustannukset voivat olla korkealla puolella, mikä voi olla rajoittava tekijä joissakin kustannusherkissä sovelluksissa.

Sähkömagneettiset häiriöt: Kytkimen säätelijänä TPS5430 voi aiheuttaa jonkin verran sähkömagneettisia häiriöitä toiminnan aikana, mikä vaatii asianmukaisia ​​suojaus- ja suodatustoimenpiteitä ympäröivien piirien häiriöiden välttämiseksi.

Monimutkaisuus: TPS5430: n edistyneillä toiminnoilla ja monimutkaisella piirisuunnittelulla voi edellyttää, että käyttäjillä on tietty tekninen tieto ja kokemus.Siksi aloittelijoille voi olla haastavaa oppia ja hallita sen käyttöä.

TPS5430: n soveltaminen maanjäristyksen edeltäjän tarkkailutietojen hankkimisjärjestelmään

Tiedonkeruujärjestelmä on tärkeä osa maanjäristyksen edeltäjän tarkkailulaitetta.Se muuntaa anturien havaitsemat heikot analogiset signaalit digitaalisiksi signaaleiksi ja suorittaa laskelmat luotettavan tiedon tuottamiseksi seuraavaa maanjäristyksen analyysiä varten.

Aluksi käytimme siruvirtalähteitä, kuten MAX1626, TJ-2-tilavuuden venymämittarin tietojen hankintajärjestelmän tehostamiseen, mutta testin aikana havaitsimme, että järjestelmä oli epävakaa ja instrumentti käynnistyy automaattisesti.Syynä todettiin, että Max1626: n ja muiden sirujen virtalähteen kuormituskyky ei ollut riittävän suuri.Siksi monien tutkimusten jälkeen valitsimme lopulta TPS5430 -sirun, jolla on vahva kuormituskapasiteetti, korkea hyötysuhde ja harvat perifeeriset komponentit, virtalähteenä A/D -muuntamismoduulin ja tiedonkeruujärjestelmän tietojenkäsittelymoduulin virran virtaamiseksi.Periaate on seuraava.

Kuinka TPS5430 saavuttaa alhaisen virrankulutuksen ja tehokkaan tehon muuntamisen?

Ensinnäkin TPS5430 käyttää edistynyttä kytkentäohjaustekniikkaa, joka voi parantaa merkittävästi tehonmuuntamisen tehokkuutta, jopa 96 prosenttia.Käytännöllisissä sovelluksissa tämä korkean tehokkuuden tehon muuntaminen voi vähentää tehokkaasti tehonhäviöitä ja parantaa laitteen yleistä suorituskykyä.Toiseksi TPS5430: lla on useita työtiloita, jotka voivat automaattisesti säätää toimintataajuutta ja virtaa todellisten kuormitusolosuhteiden mukaisesti, mikä saavuttaa pienitehoisen toiminnan.Valokuormitus- tai ei-kuormitusolosuhteissa TPS5430 voi siirtyä lepotilaan vähentääksesi edelleen virrankulutusta.Näiden työtapojen kytkeminen on automaattista ilman manuaalista interventiota, mikä varmistaa tehon muuntamisen tehokkuuden ja vakauden.Lisäksi TPS5430: lla on myös nopea dynaaminen vaste ja korkean tarkkuuden lähtöjännite.Tämä johtuu sen nykyisestä moodin ohjaustekniikasta ja Texas Instrumentsin D-CAP2-arkkitehtuurista.Nämä tekniikat varmistavat, että lähtöjännite ja virta voivat sopeutua nopeasti ja vakaasti, kun kuorma muuttuu, ylläpitäen siten suurta tehonmuutoksen hyötysuhdetta.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mitä DC-DC-muunnin tekee?

DC-to-DC-muuntimet ovat laitteita, jotka tallentavat väliaikaisesti sähköenergiaa tasavirran (DC) muuntamiseksi jännitekorusta toiseen.

2. Mikä on TPS5430 Q1?

TPS5430-Q1 säätelee monenlaisia ​​virtalähteitä, mukaan lukien 24 V: n linja-autot.TPS5430-Q1-laite on saatavana lämpöparannettuna, helppokäyttöisessä 8-nastainen SOIC PowerPAD-integroidun piirin paketti.

3. Mikä on TPS5430: n negatiivinen jännite?

TPS5430 -moduuli on positiivinen ja negatiivinen kaksoisjänniteho, kätevä ostajan tehoprojektin suunnittelu.Tietoja lähtöä aaltoilusta, positiivinen jännite on noin 24 mV ja negatiivinen jännite on todennäköisesti 56 mV ympärillä.