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TPS5430 Présentation approfondie: Convertisseur PWM à haute efficacité

Catalogue

TPS5430 Description

Le TPS5430 est un convertisseur PWM à courant de sortie élevé qui intègre un MOSFET à canal N à faible résistance et à côte élevé.Ce convertisseur propose une gamme de fonctionnalités exceptionnelles, y compris un amplificateur d'erreur de tension haute performance qui fournit une précision de régulation élevée dans des conditions transitoires;Circuits de verrouillage sous tension pour empêcher le démarrage lorsque la tension d'entrée n'atteint pas 5,5 V;Définissez en interne un circuit de démarrage lent pour limiter le courant d'appel et un circuit d'alimentation de tension pour améliorer la réponse transitoire.En utilisant la broche ENA, le courant d'alimentation d'arrêt peut être réduit à 15 µA.De plus, TPS5430 possède également des fonctionnalités telles que le terminal activant de haut niveau, la limite de sur-courant, la protection contre la tension et l'arrêt thermique.Pour simplifier la conception et réduire le nombre de composants externes, la boucle de rétroaction du TPS5430 a été compensée en interne.Dans le même temps, le TPS5430 peut réguler une variété d'alimentation, y compris le bus 24V, lui permettant de se produire parfaitement dans divers scénarios d'application.De plus, le TPS5430 est disponible dans un paquet de circuit intégré SOIC PowerPad amélioré thermiquement et facile à utiliser.Pour aider les utilisateurs à implémenter rapidement les conceptions d'alimentation à haute performance et à répondre aux besoins de cycle de développement des appareils serrés, TI fournit également des modules d'évaluation et des outils logiciels de concepteur.Ces outils aideront les utilisateurs à concevoir les alimentations plus efficacement et à améliorer l'efficacité du travail.

Alternatives et équivalents:

• LM22673

• LM22676

• RT2808A

• TPS5420

Arrangement et description des broches de TPS5430

Comme indiqué dans l'image ci-dessus, TPS5430 a huit épingles, leurs noms et descriptions sont les suivants:

PIN 1 (démarrage): Condensateur de boost pour le pilote de porte FET de haut niveau.Connectez 0,01 μF condensateur ESR faible de la broche de démarrage à la broche de pH.

PIN 2 ~ 3 (NC): non connecté en interne.

PIN 4 (VSENSE): Tension de rétroaction pour le régulateur.Connectez-vous au diviseur de tension de sortie.

PIN 5 (ENA): Contrôle de marche et de désactivation.En dessous de 0,5 V, l'appareil cesse de changer.Flotter la broche pour activer.

PIN 6 (GND): terre.Connectez-vous à DAP.

PIN 7 (VIN): tension d'alimentation d'entrée.Contourner la broche VIN à la broche GND près de l'emballage de l'appareil avec un condensateur en céramique ESR de haute qualité.

PIN 8 (PH): Source du MOSFET de puissance latérale élevée.Connecté à l'inductance externe et à la diode.

Caractéristiques de TPS5430

TPS5430 a généralement les caractéristiques suivantes:

Faible consommation d'énergie: TPS5430 a plusieurs modes de travail, qui peuvent ajuster automatiquement la fréquence de fonctionnement et le courant en fonction des conditions de charge réelles, réalisant ainsi un faible fonctionnement de consommation d'énergie.Dans des conditions de charge légère ou sans charge, le TPS5430 peut entrer en mode de sommeil, réduisant considérablement la consommation d'énergie.

Haute efficacité: TPS5430 adopte une technologie de contrôle de commutation avancée, ce qui rend l'efficacité de conversion de puissance pouvant atteindre 96%.Dans les applications pratiques, il peut réduire efficacement la perte de puissance et améliorer les performances globales de l'appareil.

Bonnes performances thermiques: TPS5430 adopte une conception avancée de dissipation de chaleur, qui peut effectivement effectuer la chaleur vers le radiateur pour assurer un fonctionnement stable de l'appareil dans des environnements à haute température.

Efficacité de conversion élevée: Dans les applications pratiques, TPS5430 peut convertir efficacement la puissance d'entrée en puissance de sortie, réduisant considérablement la perte d'énergie et ainsi améliorer les performances globales de l'appareil.Cette conversion efficace aide non seulement à réduire la consommation d'énergie du système, mais réduit également les problèmes de dissipation de chaleur et améliore la stabilité et la fiabilité du système.

Haute intégration: TPS5430 intègre une variété de modules fonctionnels, y compris la protection contre les surtensions, la limite de courant, la conversion de tension, la protection contre la sous-tension, etc., ce qui réduit considérablement la complexité de conception des circuits périphériques.Dans le même temps, le TPS5430 adopte un petit paquet pour faciliter l'intégration dans divers appareils électroniques.

Modes fonctionnels de TPS5430

Fonctionnement avec contrôle ENA

La tension de seuil de démarrage Activer est de 1,3 V max.Avec ENA maintenue en dessous de la tension de seuil d'arrêt minimum de 0,5 V, le TPS5430 est désactivé et la commutation est inhibée même si VIN est au-dessus de son seuil UVLO.Le courant de repos est réduit dans cet état.Si la tension ENA est augmentée au-dessus du seuil de démarrage maximum tandis que V (VIN) est au-dessus du seuil UVLO, l'appareil devient actif.La commutation est activée et la séquence de démarrage lent est initiée.Le TPS5430 commence à accélérer linéairement la tension de référence interne de 0 V à sa valeur finale sur la période interne de démarrage lent.

Fonctionnement près de la tension d'entrée minimale

Le TPS5430 est recommandé de fonctionner avec des tensions d'entrée supérieures à 5,5 V. Le seuil UVLO VIN typique est de 5,3 V et le périphérique peut fonctionner aux tensions d'entrée jusqu'à la tension UVLO.Aux tensions d'entrée en dessous de la tension UVLO réelle, le périphérique ne changera pas.Si EN est flottante ou tirée à l'extérieur jusqu'à plus de 1,3 V, lorsque V (VIN) passe le seuil UVLO, le TPS5430 deviendra actif.La commutation est activée et la séquence de démarrage lent est initiée.Le TPS5430 commence à accélérer linéaire la tension de référence interne de 0 V à sa valeur finale sur la période interne de démarrage lent.

Quels sont les avantages et les inconvénients du TPS5430?

Avantages de TPS5430

Package compact: TPS5430 adopte un formulaire de package compact, généralement un package SOP ou MSOP à 8 broches, qui est petit et adapté à une utilisation dans des scénarios d'application avec un espace limité.

Fonctions de protection: TPS5430 dispose d'une variété de fonctions de protection intégrées, notamment une protection contre les surcharges, une protection de surchauffe, une protection de verrouillage sous-tension, etc., ce qui peut améliorer la stabilité et la fiabilité du système, ainsi que protéger la charge et le CI lui-même contredommage.

Large plage de tension d'entrée: le TPS5430 est capable de s'adapter à une large gamme de tensions d'entrée, fonctionnant de 3,5 V à 28V.Cela le rend adapté à une variété de différentes conditions d'entrée d'alimentation, offrant une plus grande flexibilité.

Sortie réglable: Le TPS5430 dispose de tension de sortie et de limite de courant réglable.Les utilisateurs peuvent ajuster la tension de sortie pour répondre aux besoins spécifiques et peuvent définir des limites de courant pour protéger la charge.

Performances à haute efficacité: le TPS5430 est un convertisseur Buck DC-DC à haute efficacité qui utilise une technologie de régulation de commutation avancée pour fournir une tension de sortie stable jusqu'à 95% d'efficacité.Cette fonction permet au TPS5430 de fonctionner avec beaucoup moins de déchets d'énergie et de production de chaleur du système.

Inconvénients de TPS5430

Coût plus élevé: Par rapport à certains régulateurs linéaires traditionnels, le coût du TPS5430 peut être élevé, ce qui peut être un facteur limitant dans certaines applications sensibles aux coûts.

Interférence électromagnétique: En tant que régulateur de commutation, le TPS5430 peut générer des interférences électromagnétiques pendant le fonctionnement, nécessitant des mesures de protection et de filtrage appropriées pour éviter les interférences avec les circuits environnants.

Complexité: les fonctions avancées et la conception de circuits complexes de TPS5430 peuvent obliger les utilisateurs à avoir certaines connaissances et expérience techniques.Par conséquent, il peut être difficile pour les débutants d'apprendre et de maîtriser son utilisation.

Application de TPS5430 dans le système d'acquisition de données d'observation des précurseurs de tremblement de terre

Le système d'acquisition de données est une partie importante de l'instrument d'observation du précurseur du tremblement de terre.Il convertit les signaux analogiques faibles détectés par les capteurs en signaux numériques et effectue des calculs pour fournir des données fiables pour une analyse du tremblement de terre ultérieure.

Initialement, nous avons utilisé des alimentations de puce telles que Max1626 pour alimenter le système d'acquisition de données de jauge de souche TJ-2, mais pendant le test, nous avons constaté que le système était instable et que l'instrument redémarre automatiquement.La raison a été jugée que la capacité de charge de l'alimentation électrique de Max1626 et d'autres puces n'était pas assez grande.Par conséquent, après de nombreuses investigations, nous avons finalement sélectionné la puce TPS5430, qui a une forte capacité de charge, une efficacité élevée et peu de composants périphériques, comme alimentation pour alimenter le module de conversion A / D et le module de traitement des données du système d'acquisition de données.Le principe est le suivant.

Comment le TPS5430 réalise-t-il une faible consommation d'énergie et une conversion de puissance à haute efficacité?

Tout d'abord, TPS5430 utilise une technologie de contrôle de commutation avancée, ce qui peut considérablement améliorer l'efficacité de la conversion de puissance, jusqu'à 96%.Dans les applications pratiques, cette conversion de puissance à haute efficacité peut réduire efficacement les pertes de puissance et améliorer les performances globales de l'appareil.Deuxièmement, le TPS5430 dispose de plusieurs modes de travail, qui peuvent ajuster automatiquement la fréquence de fonctionnement et le courant en fonction des conditions de charge réelles, réalisant ainsi un fonctionnement de faible puissance.Dans des conditions de charge légère ou sans charge, le TPS5430 peut entrer en mode de sommeil pour réduire davantage la consommation d'énergie.La commutation de ces modes de travail est automatique sans intervention manuelle, garantissant ainsi l'efficacité et la stabilité de la conversion de puissance.De plus, TPS5430 propose également une réponse dynamique rapide et une tension de sortie de haute précision.Cela est dû à sa technologie de contrôle de mode actuelle et à l'architecture D-CAP2 de Texas Instruments.Ces technologies garantissent que la tension de sortie et le courant peuvent s'adapter rapidement et de manière stable lorsque la charge change, conservant ainsi une efficacité élevée de conversion de puissance.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Que fait un convertisseur DC-DC?

Les convertisseurs DC-DC sont des dispositifs qui stockent temporairement l'énergie électrique dans le but de convertir le courant direct (CC) d'un niveau de tension à un autre.

2. Qu'est-ce que TPS5430 Q1?

Le TPS5430-Q1 régule une grande variété de sources d'alimentation, y compris les bus 24v.Le dispositif TPS5430-Q1 est disponible dans un package de circuit intégré SOIC PowerPad amélioré thermiquement et facile à utiliser.

3. Quelle est la tension négative de TPS5430?

Le module TPS5430 est la sortie à double tension positive et négative, conception de projet d'alimentation de l'acheteur pratique.À propos de l'ondulation de sortie, la tension positive est d'environ 24 mV autour et la tension négative est probablement de 56 mV autour.