sur 2024/08/28 368

Un guide complet pour configurer et utiliser le régulateur de commutation TPS5450DDAR

Catalogue

Le TPS5450DDAR est une puce de régulateur de commutation à haute performance fabriqué par Texas Instruments.Avec ses fonctions de courant élevé, de haute efficacité et de protection intégrée, il est largement utilisé dans les systèmes électriques de divers équipements électroniques industriels et grand public.Sa conception facile à utiliser permet aux ingénieurs de développer rapidement des solutions d'alimentation haute performance.Dans cet article, nous discuterons de certains points clés liés au TPS5450DDAR, y compris ses spécifications, ses fonctionnalités, sa mise en page et ses applications, afin que vous puissiez avoir une compréhension approfondie de cet appareil.Alors, commençons!

Aperçu de TPS5450DDAR

Le TPS5450DDAR est un convertisseur PWM à courant de sortie élevé qui intègre un MOSFET à canal N à faible résistance et à côté élevé.Il possède un amplificateur d'erreur de tension haute performance qui fournit une précision de régulation de tension étroite dans des conditions transitoires.De plus, il dispose également d'un circuit de verrouillage sous tension pour empêcher le démarrage lorsque la tension d'entrée n'atteint pas 5,5 V.Un circuit de démarrage lent interne est utilisé pour limiter le courant d'allumage, tandis qu'un circuit à main allure de tension est utilisé pour améliorer la réponse transitoire.En utilisant la broche ENA, le courant peut être réduit à 18 µA lorsque la puissance est désactivée.Pour réduire la complexité de conception et réduire le nombre de composants externes, la boucle de rétroaction du TPS5450DDAR est compensée en interne.

Alternatives et équivalents:

• TPS5450DDA

• Tps5450qddarq1

• Tps5450ddarg4

Paramètres techniques de TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR appartient à la catégorie des régulateurs de tension de commutation.

• Son courant de repos est 18UA.

• Sa topologie est Buck.

• Son régulateur de commutation a une fréquence de 500 kHz.

• Ce convertisseur est efficace de 90 (type).

• Sa méthode d'installation est SMD ou SMT.

• TPS5450DDAR a huit broches et une interface de sortie.

• Le convertisseur a un courant de sortie jusqu'à 5A et un courant de pointe jusqu'à 6A.

• La longueur du TPS5450DDAR est de 5 mm, la largeur est de 4 mm et la hauteur est de 1,55 mm.

• Le convertisseur a une température de fonctionnement minimale de -40 ° C et une température de fonctionnement maximale de 125 ° C.

• Le convertisseur est conçu avec une large plage d'entrée de tension et peut fonctionner dans une plage de tension d'entrée de 5,5 V à 36 V.

• Le convertisseur sera expédié dans le package So-PowerPad-8 et l'emballage de ruban adhésif et de bobine pour une installation rapide et une livraison sûre.

Schéma simplifié de TPS5450DDAR

Caractéristiques et avantages de TPS5450DDAR

La puce a une fonction de réglage de tension de sortie de haute précision.La tension de sortie peut être ajustée à travers une résistance externe avec une précision allant jusqu'à ± 1%.En mode de travail normal, sa fréquence de commutation atteint 500 kHz.De plus, la puce intègre également une variété de fonctions de protection, notamment une protection sous tension d'entrée, une protection de surchauffe, une protection sous tension de sortie et une protection de court-circuit.Dans le même temps, la puce est conforme aux normes de l'industrie et a une plage de fonctionnement à température large (-40 ° C à + 125 ° C) et une plage de tension d'entrée (5,5 V à 36 V).Il convient de mentionner que le TPS5450DDAR est également conforme aux directives environnementales telles que Reach, Rohs et Weee.En plus d'exceller dans les performances électriques et la convivialité environnementale, le TPS5450DDAR offre de nombreuses autres fonctionnalités.Parmi eux se trouvent:

Gestion thermique: TPS5450DDAR possède une variété de mesures de protection de la gestion thermique intégrées, y compris la protection de surchauffe, la protection des surcharges, etc., ce qui peut assurer la sécurité et la stabilité du système.

Tension de sortie réglable: La tension de sortie de TPS5450DDAR peut être ajustée à travers des résistances externes pour s'adapter aux besoins de différents scénarios d'application.

Large plage de tension d'entrée: la plage de tension d'entrée de TPS5450DDAR est de 5,5 V à 36 V, ce qui peut répondre aux besoins de divers scénarios d'application.

Haute intégration: TPS5450DDAR intègre divers circuits de protection et de contrôle tels que le MOSFET de puissance, le circuit de protection de la tension inverse et le circuit de limitation de courant de sortie, ce qui peut réduire le nombre de composants externes et de coûts du système.

Courant de sortie élevé: TPS5450DDAR peut fournir un courant de sortie allant jusqu'à 5A (courant de pointe 6A), qui peut répondre à des scénarios d'application avec des besoins élevés.

Haute efficacité: TPS5450DDAR adopte la technologie SWIFT ™ (Switcher avec la technologie FET intégrée), qui peut fournir une efficacité de conversion jusqu'à plus de 90%, réduisant ainsi les déchets d'énergie et la perte de chaleur.

Technologie SWIFT ™: TPS5450DDAR adopte la technologie SWIFT ™ de la technologie de fréquence intégrée du régulateur de commutation de Texas Instruments.Cette technologie intègre le contrôleur et les MOSFET de haut niveau et de faible côté dans une puce unique, améliorant considérablement l'efficacité et réduisant les coûts.De plus, cette technologie aide les concepteurs à simplifier la disposition des circuits, améliorant ainsi la fiabilité du système et les performances globales.

Comment configurer la fonction de démarrage Soft de TPS5450DDAR?

L'objectif principal de la fonction de démarrage en douceur est d'empêcher la tension de sortie de générer un courant d'escrus excessif pendant le démarrage.Lorsque l'alimentation est activée, la tension de sortie augmentera rapidement, et sans contrôle approprié, cela peut provoquer un courant excessif dans le circuit, endommageant ainsi les composants dans le circuit ou provoquer d'autres effets négatifs.Grâce à la fonction de démarrage en douceur, le TPS5450DDAR peut progressivement augmenter la tension de sortie pendant le démarrage, limitant ainsi le taux de montée du courant.Cela aide à protéger les composants du circuit et assure le démarrage stable de l'alimentation.Voici les étapes générales pour configurer la fonction de démarrage Soft-Start TPS5450DAR:

Déterminez le temps de démarrage: d'abord, déterminez combien de temps nous voulons que la tension de sortie se stabilise de faible à haut.Cela déterminera la constante de temps pour le démarrage en douceur.

Connectez les broches SS / TR: nous connectons les broches SS / TR à la puissance ou la source de tension requise.Si nous souhaitons activer la fonction de démarrage souple, nous devons connecter la broche SS / TR à une source de tension externe.Si nous voulons un démarrage rapide sans démarrage en douceur, nous devons connecter la broche SS / TR à la terre (GND).

Réglez l'heure de début du soft: Selon les besoins, l'heure de démarrage en douceur peut être contrôlée en ajustant la sortie de la source de tension externe.Une tension plus élevée entraînera un démarrage plus rapide, tandis que la tension inférieure prolongera le temps de démarrage.Lors de l'ajustement, veuillez vous assurer que la valeur définie est dans la plage autorisée pour éviter d'éventuels problèmes inutiles.

Vérifiez la fonction: connectez TPS5450DDAR à l'alimentation et à la charge d'alimentation d'entrée et observez le processus de démarrage de la tension de sortie.Si tout fonctionne correctement, la tension de sortie doit lentement atteindre un état d'équilibre en fonction de notre temps de mise en route souple configuré.

Applications en béton de TPS5450DDAR

• Chargeur de batterie

• Adaptateur d'alimentation

• RÉGULATEURS DE Point de charge à haute densité

• Systèmes d'alimentation distribués 12V et 24V

• Moniteurs LCD, moniteurs de plasma

Disposition de TPS5450DDAR

Directives de mise en page

Connectez un condensateur de dérivation en céramique à faible teneur en sérum à la broche VIN.Prenez soin de minimiser la zone de boucle formée par les connexions de condensateur de dérivation, la broche VIN et la broche de terre TPS5450DDAR.La meilleure façon de le faire est d'étendre la zone du sol haut de gamme sous le dispositif adjacent à la trace de vin et de placer le condensateur de dérivation le plus près possible de la broche VIN.La capacité minimale recommandée de dérivation est une céramique de 4,7 μF avec un diélectrique X5R ou X7R.

Il devrait y avoir une zone terrestre sur la couche supérieure directement sous le CI, avec une zone exposée pour la connexion au PowerPad.Utilisez des vias pour connecter cette zone terrestre à tous les plans de sol internes.Utilisez également des vias supplémentaires du côté sol des condensateurs de filtre d'entrée et de sortie.La broche GND doit être attachée à la masse PCB en la connectant à la zone terrestre sous l'appareil comme indiqué ci-dessous.

La broche de pH doit être acheminée vers l'inductance de sortie, la diode de capture et le condensateur de démarrage.Étant donné que la connexion pH est le nœud de commutation, l'inducteur doit être situé très près de la broche de pH et la zone du conducteur de PCB minimisée pour éviter un couplage capacitif excessif.La diode de capture doit également être placée près de l'appareil pour minimiser la zone de boucle de courant de sortie.Connectez le condensateur de démarrage entre le nœud de phase et la broche de démarrage comme indiqué.Gardez le condensateur de démarrage près du CI et minimisez les longueurs de trace du conducteur.Les placements et les connexions des composants affichés fonctionnent bien, mais d'autres roulements de connexion peuvent également être efficaces.

Connectez le ou les condensateurs de filtre de sortie comme indiqué entre la trace Vout et GND.Il est important de garder la boucle formée par la broche de pH, le lout, le cout et le gnd aussi petites que pratique.

Connectez la trace Vout à la broche VSense à l'aide du réseau de diviseur de résistance pour définir la tension de sortie.N'oubliez pas cette trace trop près de la trace de pH.En raison de la taille du package IC et de la broche de dispositif, la trace peut devoir être acheminée sous le condensateur de sortie.Alternativement, le routage peut être effectué sur une couche alternative si une trace sous le condensateur de sortie n'est pas souhaitée.

Si vous utilisez le schéma de mise à la terre illustré dans la figure suivante, utilisez une connexion via à une couche différente pour se rendre à la broche ENA.

Exemple de mise en page

8. Comment utiliser TPS5450DDAR?

Lorsque vous utilisez TPS5450DDAR, nous devons prêter attention aux questions suivantes:

Régulation et réponse de ligne

Un ajustement raisonnable de la ligne de TPS5450DDAR est un moyen important d'améliorer la vitesse de réponse et la stabilité du système d'alimentation.En ajustant les paramètres des composants critiques du circuit, un contrôle précis de la tension et du courant de sortie peut être réalisé, améliorant ainsi la réponse dynamique du système.

Utilisation de la fonction de protection intégrée

TPS5450DDAR La surchauffe intégrée et la protection de surintensité peuvent protéger efficacement l'appareil contre les dommages.Dans le processus d'utilisation, nous devons utiliser pleinement ces fonctions de protection intégrées pour garantir que l'équipement dans des circonstances anormales peut être déconnecté de l'alimentation en temps opportun pour éviter d'autres dommages.

Plage de températures et nœud de fonctionnement

Dans le processus d'utilisation de TPS5450DDAR, nous devons prêter attention au changement de température de l'appareil, éviter de travailler longtemps dans un environnement élevé ou à basse température, afin d'éviter d'endommager l'appareil ou la dégradation des performances.

Réglage de la fréquence de commutation

La fréquence de commutation de TPS5450DDAR a un certain impact sur les performances du système d'alimentation.Le réglage de la fréquence de commutation selon les besoins peut optimiser la vitesse de réponse et la stabilité du système.Dans les applications pratiques, nous devons sélectionner la fréquence de commutation appropriée en fonction des caractéristiques de la charge et des exigences du système.

Réglage de la plage de tension d'entrée

S'assurer que la tension d'entrée de TPS5450DDAR se situe dans la plage spécifiée peut effectivement éviter les dommages à l'équipement ou la dégradation des performances causés par une tension trop élevée ou trop faible.Lors de la conception du circuit, nous devons considérer la fluctuation de tension possible dans l'application réelle et sélectionner la plage de tension d'entrée appropriée en conséquence.

Emballage et considérations thermiques

Le package TPS5450DAR et la conception thermique ont un impact important sur ses performances et sa stabilité.Dans la sélection des emballages, nous devons prendre en compte l'environnement de fonctionnement et les exigences de température de l'appareil et sélectionner le type de package approprié.Dans le même temps, une conception de dissipation de chaleur raisonnable est également la clé pour assurer le fonctionnement stable de l'appareil.En application pratique, nous pouvons optimiser l'effet de dissipation thermique en augmentant les dissipateurs de chaleur et en améliorant la ventilation.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Quelle est la plage de température de fonctionnement de TPS5450DDAR?

La température de fonctionnement de TPS5450DDAR varie de -40 ° C à 125 ° C.

2. Quelles applications le TPS5450DDAR est-il adapté?

Il convient à un large éventail d'applications, notamment l'industrie, l'automobile et les télécommunications.

3. Quel est le remplacement et l'équivalent de TPS5450DDAR?

Vous pouvez remplacer le TPS5450DDAR par TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 ou TPS5450DDARG4.

4. Quelles fonctionnalités le TPS5450DDAR propose-t-il pour la protection?

Il offre des fonctionnalités de protection, notamment une protection contre les surintensités, un arrêt thermique et un verrouillage de sous-tension.