Op 2024/08/28 372

Een uitgebreide gids voor het configureren en gebruiken van de TPS5450DDAR -schakelregelaar

Catalogus

De TPS5450DDAR is een krachtige step-down switching-regulatorchip vervaardigd door Texas Instruments.Met zijn hoge uitgangsstroom, hoge efficiëntie en ingebouwde beschermingsfuncties wordt het veel gebruikt in stroomsystemen van verschillende industriële en consumentenelektronische apparatuur.Dankzij het gebruiksvriendelijke ontwerp kunnen ingenieurs snel krachtige stroomoplossingen ontwikkelen.In dit artikel zullen we enkele belangrijke punten bespreken die verband houden met de TPS5450DDAR, inclusief de specificaties, functies, lay-out en toepassingen, zodat u een diepgaand begrip van dit apparaat kunt hebben.Dus, laten we beginnen!

Overzicht van TPS5450DDAR

De TPS5450DDAR is een PWM-converter met hoge uitgangstroom die een lage weerstand, hoog-kanaal N-kanaal MOSFET integreert.Het heeft een krachtige spanningsfoutversterker die een strakke spanningsregelnauwkeurigheid biedt onder tijdelijke omstandigheden.Bovendien heeft het ook een onderspanningsvergrendelingscircuit om opstart te voorkomen wanneer de ingangsspanning niet 5,5 V bereikt.Een intern langzaam-startcircuit wordt gebruikt om de stroomstroom te beperken, terwijl een spanningsvoercircuit wordt gebruikt om de voorbijgaande respons te verbeteren.Door de ENA -pin te gebruiken, kan de stroom worden gereduceerd tot typisch 18 µA wanneer het vermogen wordt uitgeschakeld.Om de ontwerpcomplexiteit te verminderen en het aantal externe componenten te verminderen, wordt de feedbacklus van de TPS5450DDAR intern gecompenseerd.

Alternatieven en equivalenten:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

Technische parameters van TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR behoort tot de categorie schakelspanningsregelaars.

• De rustige stroom is 18UA.

• De topologie is bok.

• De schakelregelaar heeft een frequentie van 500 kHz.

• Deze converter is 90 (typ) procent efficiënt.

• De installatiemethode is SMD of SMT.

• TPS5450DDAR heeft acht pins en één uitvoerinterface.

• De converter heeft een uitgangsstroom tot 5A en een piekstroom tot 6A.

• De lengte van de TPS5450DDAR is 5 mm, de breedte is 4 mm en de hoogte is 1,55 mm.

• De converter heeft een minimale bedrijfstemperatuur van -40 ° C en een maximale bedrijfstemperatuur van 125 ° C.

• De converter is ontworpen met een breed spanningsingangsbereik en kan werken binnen een ingangsspanningsbereik van 5,5 V tot 36V.

• De converter wordt verzonden in SO-PowerPad-8-pakket en tape en haspelverpakkingen voor snelle installatie en veilige levering.

Vereenvoudigd schema van TPS5450DDAR

Functies en voordelen van TPS5450DDAR

De chip heeft een zeer nauwkeurige uitgangsspanningsaanpassingsfunctie.De uitgangsspanning kan worden aangepast door een externe weerstand met een nauwkeurigheid van maximaal ± 1 procent.In de normale werkmodus bereikt de schakelfrequentie 500 kHz.Bovendien integreert de CHIP ook een verscheidenheid aan beveiligingsfuncties, waaronder input onder-spanningsbescherming, oververhitting bescherming, uitvoer onder-spanning bescherming en kortsluitbeveiliging.Tegelijkertijd voldoet de chip aan de industriële normen en heeft het een breed temperatuurwerkbereik (-40 ° C tot +125 ° C) en ingangsspanningsbereik (5,5 V tot 36V).Het is vermeldenswaard dat de TPS5450DDAR ook voldoet aan milieurichtlijnen zoals Reach, ROHS en Weee.Naast uitblinken in elektrische prestaties en milieuvriendelijkheid, biedt de TPS5450DDAR vele andere functies.Onder hen zijn:

Thermisch beheer: TPS5450DDAR heeft een verscheidenheid aan ingebouwde thermische beheerbeschermingsmaatregelen, waaronder oververhitting bescherming, overbelastingsbeveiliging, enz., Die de veiligheid en stabiliteit van het systeem kunnen waarborgen.

Verstelbare uitgangsspanning: de uitgangsspanning van TPS5450DDAR kan worden aangepast door externe weerstanden om zich aan te passen aan de behoeften van verschillende toepassingsscenario's.

Brede ingangsspanningsbereik: het ingangsspanningsbereik van TPS5450DDAR is 5,5 V tot 36V, wat kan voldoen aan de behoeften van verschillende toepassingsscenario's.

Hoge integratie: TPS5450DDAR integreert verschillende beschermings- en besturingscircuits zoals Power MOSFET, omgekeerde spanningsbeschermingscircuit en uitgangsstroombeperkende circuit, wat het aantal externe componenten en systeemkosten kan verlagen.

Hoge uitgangsstroom: TPS5450DDAR kan een uitgangsstroom van maximaal 5A (6A piekstroom) bieden, die kan voldoen aan applicatiescenario's met hoge vermogensvereisten.

Hoog rendement: TPS5450DDAR neemt SWIFT ™ (Switcher met geïntegreerde FET -technologie) technologie aan, die een conversie -efficiëntie van maximaal 90 procent kan bieden, waardoor energieverspilling en warmteverlies worden verminderd.

SWIFT ™ Technology: TPS5450DDAR Casts Texas Instruments ’Swift ™ (Step-Down Switching Regulator Integrated Frequency Technology) Technologie.Deze technologie integreert de controller en hoogzijde en mosfets aan de lage zijde in een enkele chip, waardoor de efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd en de kosten wordt verlaagd.Bovendien helpt deze technologie ontwerpers om de circuitindeling te vereenvoudigen, waardoor de systeembetrouwbaarheid en algehele prestaties worden verbeterd.

Hoe configureer ik de zachte startfunctie van TPS5450DDAR?

Het hoofddoel van de soft-start-functie is om te voorkomen dat de uitgangsspanning overmatige binnenstromingsstroom genereert tijdens het opstarten.Wanneer de voeding wordt ingeschakeld, zal de uitgangsspanning snel stijgen en zonder de juiste controle kan dit overmatige stroom in het circuit veroorzaken, waardoor componenten in het circuit worden beschadigd of andere bijwerkingen veroorzaken.Via de soft-start-functie kan de TPS5450DDAR de uitgangsspanning tijdens het opstarten geleidelijk verhogen, waardoor de stijgingssnelheid van de stroom wordt beperkt.Dit helpt componenten in het circuit te beschermen en zorgt voor een stabiele startup van de voeding.Hierna volgen de algemene stappen om de functie TPS5450DDAR Soft Start te configureren:

Bepaal de opstarttijd: bepaal eerst hoe lang we willen dat de uitgangsspanning stabiliseert van laag naar hoog.Dit bepaalt de tijdconstante voor een zachte start.

Sluit SS/TR -pinnen aan: we verbinden SS/TR -pennen met de vereiste vermogen of spanningsbron.Als we de soft-start-functie willen inschakelen, moeten we de SS/TR-pin aansluiten op een externe spanningsbron.Als we een snelle opstart zonder zachte start willen, moeten we de SS/TR -pin aansluiten op de grond (GND).

Pas de zachte starttijd aan: volgens de behoeften kan de zachte starttijd worden geregeld door de uitgang van de externe spanningsbron aan te passen.Hogere spanning zal resulteren in sneller opstart, terwijl de lagere spanning de opstarttijd zal verlengen.Zorg er bij het aanpassing van dat de ingestelde waarde binnen het toegestane bereik ligt om mogelijke onnodige problemen te voorkomen.

Controleer de functie: verbind TPS5450DDAR met de invoervoeding en belasting, en observeer het opstartproces van de uitgangsspanning.Als alles goed werkt, moet de uitgangsspanning langzaam naar een stabiele toestand stijgen volgens onze geconfigureerde soft-start-tijd.

Concrete toepassingen van TPS5450DDAR

• Batterijlader

• Power Adapter

• Point-of-load regulators met hoge dichtheid

• 12V en 24V gedistribueerde stroomsystemen

• LCD -monitoren, plasmamonitors

Lay -out van TPS5450DDAR

Layout -richtlijnen

Sluit een lage-ESR keramische bypass-condensator aan op de VIN-pin.Pas op dat u het lusgebied gevormd door de bypass -condensatorverbindingen, de VIN -pin en de TPS5450DDAR -grondpen.De beste manier om dit te doen is om het grondgebied van de bovenkant onder het apparaat naast het Vin-spoor uit te breiden en de bypass-condensator zo dicht mogelijk bij de vin-pin te plaatsen.De minimale aanbevolen bypass-capaciteit is 4,7-μF keramiek met een X5R- of X7R-diëlektricum.

Er moet een grondoppervlak op de bovenste laag direct onder het IC zijn, met een blootgesteld gebied voor verbinding met het powerpad.Gebruik VIA's om dit grondgebied te verbinden met alle interne grondvliegtuigen.Gebruik extra VIA's aan de grondkant van de invoer- en uitvoerfiltercondensatoren.De GND -pin moet worden gekoppeld aan de PCB -grond door deze te verbinden op het grondgebied onder het apparaat zoals hieronder weergegeven.

De pH -pin moet worden geleid naar de uitvoerinductor, vangstdiode en opstartcondensator.Omdat de pH -verbinding het schakelknooppunt is, moet de inductor zich zeer dicht bij de pH -pin bevinden en het gebied van de PCB -geleider geminimaliseerd om overmatige capacitieve koppeling te voorkomen.De vangstdiode moet ook dicht bij het apparaat worden geplaatst om het outputstroomlusgebied te minimaliseren.Sluit de opstartcondensator aan tussen het faseknooppunt en de opstartpen zoals getoond.Houd de opstartcondensator dicht bij de IC en minimaliseer de sporenlengtes van de geleider.De getoonde componentplaatsingen en verbindingen werken goed, maar andere verbindingsroutings kunnen ook effectief zijn.

Sluit de condensator van de uitvoerfilter (s) aan zoals getoond tussen de VOUT -trace en GND.Het is belangrijk om de lus gevormd te houden door de pH -pin, lout, cout en gnd zo klein als praktisch.

Sluit de VOUT -trace aan op de vSense -pin met behulp van het Weerstand Divider Network om de uitgangsspanning in te stellen.Routeer dit spoor niet te dicht bij de pH -trace.Vanwege de grootte van het IC-pakket en het apparaatpin-out moet de trace mogelijk worden gerouteerd onder de uitvoercondensator.Als alternatief kan de routering worden uitgevoerd op een alternatieve laag als een spoor onder de uitgangscondensator niet is gewenst.

Als u het aardingsschema gebruikt dat in de volgende afbeelding wordt weergegeven, gebruikt u een viaverbinding met een andere laag om naar de ENA -pin te routeren.

Lay -out voorbeeld

8. Hoe gebruik ik TPS5450DDAR?

Bij het gebruik van TPS5450DDAR moeten we aandacht besteden aan de volgende zaken:

Lijnregulering en reactie

Redelijke aanpassing van de lijn van TPS5450DDAR is een belangrijk middel om de responssnelheid en stabiliteit van het voedingssysteem te verbeteren.Door de parameters van de kritieke componenten in het circuit aan te passen, kan precieze regeling van de uitgangsspanning en stroom worden gerealiseerd, waardoor de dynamische respons van het systeem wordt verbeterd.

Ingebouwde beschermingsfunctie-gebruik

TPS5450DDAR Ingebouwde oververhitting en overstroombeveiliging kan het apparaat effectief beschermen tegen schade.In het gebruiksproces moeten we volledig gebruik maken van deze ingebouwde beveiligingsfuncties om ervoor te zorgen dat de apparatuur in abnormale omstandigheden tijdig van de voeding kan worden losgekoppeld om verdere schade te voorkomen.

Temperatuurbereik en werkknooppunt

Tijdens het gebruik van TPS5450DDAR moeten we aandacht besteden aan de temperatuurverandering van het apparaat, niet lang werken in een omgeving met een hoge of lage temperatuur, om schade aan het apparaat of prestatiedegradatie te voorkomen.

Schakelfrequentie -aanpassing

De schakelfrequentie van TPS5450DDAR heeft een zekere impact op de prestaties van het voedingssysteem.Het aanpassen van de schakelfrequentie indien nodig kan de responssnelheid en stabiliteit van het systeem optimaliseren.In praktische toepassingen moeten we de juiste schakelfrequentie selecteren volgens de kenmerken van de belasting en de systeemvereisten.

Ingangsspanningsbereik instelling

Ervoor zorgen dat de ingangsspanning van TPS5450DDAR zich binnen het gespecificeerde bereik bevindt, kan de schade van apparatuur of prestatieafbraak veroorzaakt door te hoge of te lage spanning effectief voorkomen.Bij het ontwerpen van het circuit moeten we rekening houden met de mogelijke spanningsschommelingen in de werkelijke toepassing en het juiste ingangsspanningsbereik dienovereenkomstig selecteren.

Pakket en thermische overwegingen

TPS5450DDAR -pakket en thermisch ontwerp hebben een belangrijke impact op de prestaties en stabiliteit.Bij pakketselectie moeten we rekening houden met de bedrijfsomgeving en temperatuurvereisten van het apparaat en het juiste pakkettype selecteren.Tegelijkertijd is een redelijk warmtedissipatieontwerp ook de sleutel om de stabiele werking van het apparaat te waarborgen.In de praktische toepassing kunnen we het warmte -dissipatie -effect optimaliseren door de koellichamen te verhogen en de ventilatie te verbeteren.

Veelgestelde vragen [FAQ]

1. Wat is het bedrijfstemperatuurbereik van TPS5450DDAR?

De bedrijfstemperatuur van TPS5450DDAR varieert van -40 ° C tot 125 ° C.

2. Voor welke toepassingen is de TPS5450DDAR geschikt?

Het is geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder industriële, automotive en telecommunicatie.

3. Wat is de vervanging en het equivalent van TPS5450DDAR?

U kunt de TPS5450DDAR vervangen door TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 of TPS5450DDARG4.

4. Welke functies biedt de TPS5450DDAR voor bescherming?

Het biedt beveiligingsfuncties, waaronder overstroombeveiliging, thermische afsluiting en onderspanningsvergrendeling.