na 2024/08/28 467

Hĺbkový prehľad TPS5430: Vysoko účinný prevodník PWM

Katalóg

TPS5430 Popis

Ten TPS5430 je vysoko výstupný prúd PWM prevodník, ktorý integruje nízku rezistenciu, vysoko stranu N-kanálový MOSFET.Tento prevodník ponúka celý rad vynikajúcich funkcií vrátane vysokovýkonného zosilňovača chýb napätia, ktorý za prechodných podmienok poskytuje vysokú presnosť regulácie;obvody blokovania podvzdušňovania, aby sa zabránilo spusteniu, keď vstupné napätie nedosiahne 5,5 V;Interne nastavte obvod s pomalým spustením na obmedzenie prúdu Inrush a obvod napätia vpred, aby sa zlepšila prechodná reakcia.Použitím kolíka ENA sa dá napájací prúd vypnutia znížiť na typicky 15 µA.Okrem toho má TPS5430 funkcie, ako je napríklad terminál aktívneho povoľovania na vysokej úrovni, nadprúdový limit, ochrana nadmerného napätia a tepelné vypnutie.Na zjednodušenie dizajnu a zníženie počtu externých komponentov bola spätná slučka TPS5430 interne kompenzovaná.Zároveň môže TPS5430 regulovať rôzne napájacie zdroje vrátane autobusu 24 V, čo jej umožňuje vynikajúce účinky v rôznych aplikačných scenároch.Okrem toho je TPS5430 k dispozícii v tepelne vylepšenom a ľahko použiteľnom 8-kolíkovom balíku integrovaného obvodu PowerPAD.S cieľom pomôcť používateľom rýchlo implementovať vysokovýkonné návrhy napájania a uspokojiť potreby cyklu vývoja prísnych zariadení, poskytuje TI aj moduly hodnotenia a dizajnérske softvérové ​​nástroje.Tieto nástroje pomôžu používateľom efektívnejšie navrhovať zdroje energie a zlepšiť efektívnosť práce.

Alternatívy a ekvivalenty:

• LM22673

• LM22676

• Rt2808a

• TPS5420

Usporiadanie PIN a popis TPS5430

Ako je znázornené na obrázku vyššie, TPS5430 má osem kolíkov, ich mená a popisy sú nasledujúce:

PIN 1 (Boot): Posilnenie kondenzátora pre vodiča FET GATE s vysokou stratou.Pripojte 0,01 μf nízky kondenzátor ESR z pinu na PIN na ph.

PIN 2 ~ 3 (NC): Interne nie je pripojený.

PIN 4 (VSENSE): Spätné napätie pre regulátor.Pripojte sa k deliteľovi výstupného napätia.

PIN 5 (ENA): Zapnuté a vypnuté ovládanie.Pod 0,5 V sa zariadenie zastaví prepínanie.Plávajte kolík, aby ste povolili.

PIN 6 (GND): Ground.Pripojte sa k DAP.

PIN 7 (VIN): Vstupné napájacie napätie.Obchádzajte VIN PIN do PIN v blízkosti balíka zariadení s vysoko kvalitným, nízkym keramickým kondenzátorom ESR.

PIN 8 (PH): Zdroj MOSFET s vysokým bočným výkonom.Pripojené k externému induktorovi a dióde.

Charakteristiky TPS5430

TPS5430 má zvyčajne nasledujúce vlastnosti:

Nízka spotreba energie: TPS5430 má viac pracovných režimov, ktoré dokážu automaticky upravovať prevádzkovú frekvenciu a prúd podľa skutočných podmienok zaťaženia, čím sa dosiahne prevádzka nízkej spotreby energie.Pri podmienkach ľahkého zaťaženia alebo bez zaťaženia môže TPS5430 vstúpiť do režimu spánku, čo výrazne znižuje spotrebu energie.

Vysoká účinnosť: TPS5430 prijíma pokročilú technológiu riadenia prepínania, vďaka čomu je účinnosť konverzie energie až 96 percent.V praktických aplikáciách môže účinne znížiť stratu energie a zlepšiť celkový výkon zariadenia.

Dobrý tepelný výkon: TPS5430 prijíma pokročilý návrh rozptyľovania tepla, ktorý môže účinne vykonávať teplo do chladiča, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka zariadenia v prostredí s vysokou teplotou.

Vysoká účinnosť konverzie: V praktických aplikáciách môže TPS5430 efektívne prevádzať vstupný výkon na výstupný výkon, čo výrazne znižuje stratu energie, a tým zlepší celkový výkon zariadenia.Táto účinná konverzia pomáha iba znižovať spotrebu energie systému, ale tiež znižuje problémy s rozptylom tepla a zlepšuje stabilitu a spoľahlivosť systému.

Vysoká integrácia: TPS5430 integruje rôzne funkčné moduly, vrátane ochrany predávkovania, limitu prúdu, konverzie napätia, ochrany podplnenia atď., Ktoré výrazne znižujú konštrukčnú zložitosť periférnych obvodov.TPS5430 zároveň prijíma malý balík na uľahčenie integrácie do rôznych elektronických zariadení.

Funkčné režimy TPS5430

Prevádzka s ovládaním ENA

Povoliť prahové napätie štartu je 1,3 V max.Pri ENA držanom pod minimálnym prahovým napätím 0,5 V je TPS5430 deaktivovaný a prepínanie je inhibované, aj keď je VIN nad prahom UVLO.V tomto stave sa zníži pokojný prúd.Ak sa napätie ENA zvýši nad prahom maximálneho štartu, zatiaľ čo V (VIN) je nad prahom UVLO, zariadenie sa stáva aktívnym.Prepínanie je povolené a začatie sekvencie pomalého štartu.TPS5430 začína lineárne zvyšovať vnútorné referenčné napätie z 0 V do svojej konečnej hodnoty počas interného časového obdobia pomalého štartu.

Prevádzka blízko minimálneho vstupného napätia

TPS5430 sa odporúča pracovať so vstupným napätím nad 5,5 V. Typický prah VIN UVLO je 5,3 V a zariadenie môže pracovať pri vstupnom napätí až po napätie UVLO.Pri vstupnom napätí pod skutočným napätím UVLO sa zariadenie neprepne.Ak sa EN pláva alebo externe vytiahne až na väčšiu viac ako 1,3 V, keď V (VIN) prechádza prahom UVLO, bude aktívny TPS5430.Prepínanie je povolené a začatie sekvencie pomalého štartu.TPS5430 začína lineárne zvyšovanie vnútorného referenčného napätia z 0 V do svojej konečnej hodnoty počas interného časového obdobia pomalého štartu.

Aké sú výhody a nevýhody TPS5430?

Výhody TPS5430

Kompaktný balík: TPS5430 prijíma kompaktný balíček, zvyčajne 8-kolíkový balík SOP alebo MSOP, ktorý je malý a vhodný na použitie v aplikačných scenároch s obmedzeným priestorom.

Funkcie ochrany: TPS5430 má rôzne vstavané ochranné funkcie, vrátane ochrany preťaženia, ochrany prehriatia, ochrany podvzdušňovania, atď., Ktoré môžu zlepšiť stabilitu a spoľahlivosť systému, ako aj chrániť zaťaženie a samotnú IC pred samotným ICpoškodenie.

Rozsah širokého vstupného napätia: TPS5430 je schopný prispôsobiť sa širokému rozsahu vstupných napätí, ktoré pracujú od 3,5 V do 28 V.Vďaka tomu je vhodný pre rôzne podmienky vstupu napájania, čo poskytuje väčšiu flexibilitu.

Nastaviteľný výstup: TPS5430 obsahuje nastaviteľné výstupné napätie a limit prúdu.Používatelia môžu upraviť výstupné napätie tak, aby vyhovovali špecifickým potrebám, a môžu nastaviť aktuálne limity na ochranu záťaže.

Vysoko účinný výkon: TPS5430 je vysoko účinný prevodník DC-DC Buck, ktorý využíva pokročilú technológiu regulácie prepínania na zabezpečenie stabilného výstupného napätia s účinnosťou až 95 percent.Táto funkcia umožňuje TPS5430 pracovať s výrazne menším obsahom energie a výrobou tepla systému.

Nevýhody TPS5430

Vyššie náklady: V porovnaní s niektorými tradičnými lineárnymi regulátormi môžu byť náklady na TPS5430 na vysokej strane, čo môže byť obmedzujúcim faktorom v niektorých nákladovo citlivých aplikáciách.

Elektromagnetické interferencie: Ako regulátor prepínača môže TPS5430 počas prevádzky generovať určité elektromagnetické interferencie, čo si vyžaduje vhodné opatrenia na tienenie a filtrovanie, aby sa zabránilo rušeniu s okolitými obvodmi.

Zložitosť: Pokročilé funkcie a komplexný návrh obvodu TPS5430 môžu vyžadovať, aby používatelia mali určité technické znalosti a skúsenosti.Preto môže byť pre začiatočníkov náročné učiť sa a zvládnuť jeho používanie.

Aplikácia TPS5430 v systéme získavania údajov o pozorovaní prekurzorov zemetrasenia

Systém získavania údajov je dôležitou súčasťou prístroja na pozorovanie prekurzorov zemetrasenia.Konvertuje slabé analógové signály detegované senzormi na digitálne signály a vykonáva výpočty, aby poskytli spoľahlivé údaje pre následnú analýzu zemetrasenia.

Spočiatku sme použili napájacie zdroje ChIP, ako je MAX1626, na napájanie systému na získavanie údajov o objemovom rozchode TJ-2, ale počas testu sme zistili, že systém je nestabilný a prístroj by sa automaticky reštartoval.Zistilo sa, že dôvodom je to, že zaťaženie napájacieho zdroja Max1626 a ďalších čipov nebolo dostatočne veľké.Preto sme po mnohých vyšetrovaniach nakoniec vybrali čip TPS5430, ktorý má silnú zaťažovaciu kapacitu, vysokú účinnosť a niekoľko periférnych komponentov, ako napájanie napájania konverzného modulu A/D a modul spracovania údajov v systéme získavania údajov.Princíp je nasledujúci.

Ako dosahuje TPS5430 nízku spotrebu energie a konverziu výkonu s vysokou účinnosťou?

Po prvé, TPS5430 používa pokročilú technológiu riadenia prepínania, ktorá môže výrazne zlepšiť účinnosť konverzie energie až do 96 percent.V praktických aplikáciách môže táto vysokoúčinná konverzia energie účinne znížiť straty energie a zlepšiť celkový výkon zariadenia.Po druhé, TPS5430 má viac pracovných režimov, ktoré dokážu automaticky upravovať prevádzkovú frekvenciu a prúd podľa skutočných podmienok zaťaženia, čím sa dosiahne prevádzka nízkej energie.Pri podmienkach ľahkého zaťaženia alebo bez zaťaženia môže TPS5430 vstúpiť do režimu spánku, aby sa ďalej znížila spotreba energie.Prepínanie týchto pracovných režimov je automatické bez manuálneho zásahu, čím sa zabezpečí efektívnosť a stabilita konverzie energie.Okrem toho TPS5430 obsahuje aj rýchlu dynamickú odozvu a vysoko presné výstupné napätie.Je to kvôli svojej súčasnej technológii riadenia režimu a architektúry D-CAP2 Texas Instruments.Tieto technológie zabezpečujú, že výstupné napätie a prúd sa môžu rýchlo a stabilne upravovať, keď sa zaťaženie zmení, čím sa udržiava vysoká účinnosť konverzie energie.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Čo robí prevodník DC-DC?

Prevodníky DC-DC sú zariadenia, ktoré dočasne ukladajú elektrickú energiu na účely premeny priameho prúdu (DC) z jednej úrovne napätia na druhú.

2. Čo je TPS5430 Q1?

TPS5430-Q1 reguluje širokú škálu zdrojov energie vrátane 24 V autobusov.Zariadenie TPS5430-Q1 je k dispozícii v tepelne vylepšenom a ľahko použiteľnom 8-kolíkovom balíku integrovaného obvodu PowerPAD.

3. Aké je záporné napätie TPS5430?

Modul TPS5430 je kladný a negatívny výstup dvojitého napätia, dizajn projektu pre kupujúci.Pokiaľ ide o výstupné zvlnenie, kladné napätie je približne 24 mV okolo a záporné napätie je asi 56 mV v okolí.