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Eine umfassende Anleitung zum Konfigurieren und Verwenden des TPS5450DDAR -Switching -Reglers

Katalog

Der Tps5450ddar ist ein Hochleistungs-Step-Down-Switching-Regler-Chip, der von Texas Instruments hergestellt wird.Mit seinen hohen Ausgangsstrom-, hohen Effizienz- und integrierten Schutzfunktionen wird es in Stromversorgungssystemen verschiedener industrieller und unteren elektronischer Geräte häufig eingesetzt.Das benutzerfreundliche Design ermöglicht es den Ingenieuren, schnell leistungsstarke Leistungslösungen zu entwickeln.In diesem Artikel werden wir einige wichtige Punkte im Zusammenhang mit dem TPS5450DDAR erörtert, einschließlich der Spezifikationen, Merkmale, Layout und Anwendungen, damit Sie dieses Gerät eingehend verstehen können.Also fangen wir an!

Überblick über TPS5450DDAR

Der TPS5450DDAR ist ein PWM-Wandler mit hohem Ausgangsstrom, der einen niedrigen Widerstand mit hohem N-Kanal-MOSFET mit niedrigem Widerstand integriert.Es verfügt über einen Hochleistungsspannungsfehlerverstärker, der unter transienten Bedingungen eine genaue Spannungsregulierungsgenauigkeit bietet.Darüber hinaus verfügt es auch über eine Unterspannungssperrschaltung, um ein Start zu verhindern, wenn die Eingangsspannung nicht 5,5 V erreicht.Eine interne Schaltung mit langsamer Start wird verwendet, um den Inschreistrom zu begrenzen, während ein Spannungsvorschubkreis zur Verbesserung der transienten Reaktion verwendet wird.Durch die Verwendung des ENA -Stifts kann der Strom auf typischerweise 18 µA reduziert werden, wenn die Leistung ausgeschaltet ist.Um die Entwurfskomplexität zu verringern und die Anzahl der externen Komponenten zu verringern, wird die Rückkopplungsschleife von TPS5450DDAR intern kompensiert.

Alternativen und Äquivalente:

• TPS5450DDA

• TPS5450qddarq1

• TPS5450DDARG4

Technische Parameter von TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR gehört zur Kategorie der Schaltspannungsregulatoren.

• Sein ruhender Strom beträgt 18UA.

• Seine Topologie ist Buck.

• Der Schaltregler hat eine Frequenz von 500 kHz.

• Dieser Konverter ist 90 (Typ) prozentual effizient.

• Die Installationsmethode ist SMD oder SMT.

• TPS5450DDAR verfügt über acht Stifte und eine Ausgangsschnittstelle.

• Der Konverter verfügt über einen Ausgangsstrom von bis zu 5a und einen Spitzenstrom von bis zu 6a.

• Die Länge des TPS5450DDAR beträgt 5 mm, die Breite 4 mm und die Höhe 1,55 mm.

• Der Wandler hat eine minimale Betriebstemperatur von -40 ° C und eine maximale Betriebstemperatur von 125 ° C.

• Der Wandler ist mit einem breiten Spannungseingangsbereich ausgelegt und kann innerhalb eines Eingangsspannungsbereichs von 5,5 V bis 36 V betrieben werden.

• Der Konverter wird in so Powerpad-8-Paket sowie Klebeband- und Rollenverpackung für schnelle Installation und sichere Lieferung geliefert.

Vereinfachtes Schema von TPS5450ddar

Merkmale und Vorteile von TPS5450DDAR

Der Chip verfügt über eine hochpräzise Ausgangsspannungsfunktion.Die Ausgangsspannung kann durch einen externen Widerstand mit einer Genauigkeit von bis zu ± 1 Prozent eingestellt werden.Im normalen Arbeitsmodus erreicht die Schaltfrequenz 500 kHz.Darüber hinaus integriert der Chip eine Vielzahl von Schutzfunktionen, einschließlich Eingabeunterspannungsschutz, Überhitzungsschutz, Ausgangsunterspannungsschutz und Kurzschlussschutz.Gleichzeitig entspricht der Chip den Branchenstandards und hat einen weiten Temperaturbetriebsbereich (-40 ° C bis +125 ° C) und Eingangsspannungsbereich (5,5 V bis 36 V).Es ist erwähnenswert, dass der TPS5450DDAR auch Umweltanweisungen wie Reach, ROHS und Wee entspricht.Neben der Exzellent in der elektrischen Leistung und der Umweltfreundlichkeit bietet der TPS5450DDAR viele andere Funktionen.Unter ihnen sind:

Thermisches Management: TPS5450DDAR verfügt über eine Vielzahl von Schutzmaßnahmen des thermischen Managements, einschließlich Überhitzungsschutz, Überlastschutz usw., die die Sicherheit und Stabilität des Systems gewährleisten können.

Einstellbare Ausgangsspannung: Die Ausgangsspannung von TPS5450DDAR kann durch externe Widerstände eingestellt werden, um sich an die Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien anzupassen.

Breitspannungsbereich: Der Eingangsspannungsbereich von TPS5450DDAR beträgt 5,5 V bis 36 V, was den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien entsprechen kann.

Hohe Integration: TPS5450DDAR integriert verschiedene Schutz- und Kontrollschaltungen wie MOSFET, Rückspannungsschutzkreis und Ausgangsstromlimitschaltung, wodurch die Anzahl der externen Komponenten und Systemkosten verringert werden kann.

Hochausgangsstrom: TPS5450DDAR kann einen Ausgangsstrom von bis zu 5A (6A -Spitzenstrom) liefern, der die Anwendungsszenarien mit hohen Strombedürfnissen erfüllen kann.

Hohe Effizienz: TPS5450DDAR übernimmt die Swift ™ -Technologie (Switcher with Integrated FET Technology), die eine Umwandlungseffizienz von bis zu 90 Prozent ermöglichen und damit Energieabfall und Wärmeverlust verringert.

SWIFT ™ -Technologie: TPS5450DDAR übernimmt die Swift ™ -Technologie von Texas Instruments 'Swift ™ (Step-Down-Switching-Regulierungsbehörde).Diese Technologie integriert den Controller sowie die hochseitigen und niedrigen MOSFETs in einen einzelnen Chip, wodurch die Effizienz erheblich verbessert und die Kosten gesenkt werden.Darüber hinaus hilft diese Technologie Designer, das Layout des Schaltkreises zu vereinfachen und so die Systemzuverlässigkeit und die Gesamtleistung zu verbessern.

Wie konfigurieren Sie die Soft -Start -Funktion von TPS5450DDAR?

Der Hauptzweck der Soft-Start-Funktion besteht darin, zu verhindern, dass die Ausgangsspannung während des Starts übermäßiger Einschaltstrom erzeugt.Wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, steigt die Ausgangsspannung schnell an, und ohne ordnungsgemäße Kontrolle kann dies zu übermäßigem Strom in der Schaltung führen, wodurch die Komponenten in der Schaltung oder andere nachteilige Auswirkungen schädigen.Durch die Soft-Start-Funktion kann der TPS5450DDAR die Ausgangsspannung während des Starts allmählich erhöhen und so die Anstiegsrate des Stroms einschränken.Dies schützt die Komponenten in der Schaltung und sorgt für ein stabiles Start der Stromversorgung.Im Folgenden sind die allgemeinen Schritte zur Konfiguration der TPS5450DDAR-Soft-Start-Funktion:

Bestimmen Sie die Startzeit: Erstens bestimmen Sie, wie lange die Ausgangsspannung von niedrig bis hoch stabilisiert werden.Dies bestimmt die Zeitkonstante für den weichen Start.

Verbinden Sie SS/TR -Stifte: Wir verbinden SS/TR -Stifte mit der erforderlichen Leistung oder der Spannungsquelle.Wenn wir die Soft-Start-Funktion aktivieren möchten, müssen wir den SS/TR-Pin an eine externe Spannungsquelle anschließen.Wenn wir ein schnelles Start ohne weiche Start wünschen, müssen wir den SS/TR -Pin mit dem Masse (GND) anschließen.

Passen Sie die Soft -Startzeit an: Entsprechend den Anforderungen kann die Soft -Startzeit gesteuert werden, indem der Ausgang der externen Spannungsquelle angepasst wird.Eine höhere Spannung führt zu einem schnelleren Start, während eine niedrigere Spannung die Startzeit verlängert.Stellen Sie beim Anpassen sicher, dass der festgelegte Wert innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, um mögliche unnötige Probleme zu vermeiden.

Funktion überprüfen: Schließen Sie TPS5450DDAR an die Eingangsleistung und Last an und beobachten Sie den Startprozess der Ausgangsspannung.Wenn alles ordnungsgemäß funktioniert, sollte die Ausgangsspannung gemäß unserer konfigurierten Soft-Start-Zeit langsam zu einem stationären Zustand steigen.

Betonanwendungen von TPS5450DDAR

• Batterieladegerät

• Power -Adapter

• Hochdichte-Ladungsregulatoren mit hoher Dichte

• 12 V und 24 V verteilte Stromversorgungssysteme

• LCD -Monitore, Plasmamonitore

Layout von TPS5450DDAR

Layout -Richtlinien

Schließen Sie einen Bypass-Kondensator mit niedrigem ESR-Keramik an den Vin-Stift an.Achten Sie darauf, den Schleifenbereich zu minimieren, der durch die Bypass -Kondensatoranschlüsse, den Vin -Stift und den TPS5450DDAR -Grundstift gebildet wird.Der beste Weg, dies zu tun, besteht darin, den oberen Bodenbereich unter dem Gerät neben der Vin Trace aus zu verlängern und den Bypass-Kondensator so nah wie möglich an den Vin-Stift zu platzieren.Die minimal empfohlene Bypass-Kapazität beträgt 4,7-μf Keramik mit einem X5R- oder X7R-Dielektrikum.

Auf der oberen Schicht sollte direkt unter dem IC eine Bodenfläche geben, mit einem freiliegenden Bereich für die Verbindung zum PowerPad.Verwenden Sie VIAS, um diese Bodenfläche mit allen inneren Bodenebenen zu verbinden.Verwenden Sie auch zusätzliche VIAS auf der Erdseite der Eingangs- und Ausgangsfilterkondensatoren.Der GND -Pin sollte an den PCB -Boden gebunden werden, indem sie wie unten gezeigt mit dem Bodenbereich unter dem Gerät angeschlossen wird.

Der pH -Pin sollte an den Ausgangsinduktor, die Fangdiode und den Startkondensator geleitet werden.Da der pH -Anschluss der Schaltknoten ist, sollte der Induktor ganz in der Nähe des pH -Pin befinden und der Bereich des PCB -Leiters minimiert werden, um eine übermäßige kapazitive Kopplung zu verhindern.Die Fangdiode sollte auch in der Nähe des Geräts platziert werden, um den Ausgangsstromschleifebereich zu minimieren.Schließen Sie den Startkondensator zwischen dem Phasenknoten und dem Startstift wie gezeigt an.Halten Sie den Startkondensator nahe am IC und minimieren Sie die Leiterspurenlängen.Die angezeigten Komponenten -Platzierungen und -verbindungen funktionieren gut, aber auch andere Verbindungsroutings können wirksam sein.

Schließen Sie den Ausgangsfilterkondensator (en) an, wie zwischen der Vout -Trace und der GND gezeigt.Es ist wichtig, die Schleife durch den pH -Pin, den Lout, die Cout und den GND so klein wie praktisch zu halten.

Schließen Sie die Vout -Trace mit dem Widerstands -Trennungsnetzwerk an den VSense -Pin an, um die Ausgangsspannung einzustellen.Leiten Sie diese Spur nicht zu nahe an die pH -Spur.Aufgrund der Größe des IC-Pakets und des Geräte-Pin-Out muss die Trace möglicherweise unter den Ausgangskondensator geleitet werden.Alternativ kann das Routing auf einer alternativen Schicht durchgeführt werden, wenn keine Ablaufverfolgung unter dem Ausgangskondensator gewünscht wird.

Wenn Sie das in der folgende Abbildung gezeigte Erdungsschema verwenden, verwenden Sie eine Verbindung zu einer anderen Ebene, um zum ENA -Pin zu wechseln.

Layout -Beispiel

8. Wie benutze ich TPS5450DDAR?

Bei Verwendung von TPS5450DDAR sollten wir auf die folgenden Angelegenheiten achten:

Linienregulierung und Reaktion

Eine angemessene Anpassung der Linie von TPS5450DDAR ist ein wichtiges Mittel zur Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit und Stabilität des Stromversorgungssystems.Durch Anpassen der Parameter der kritischen Komponenten in der Schaltung kann eine genaue Steuerung der Ausgangsspannung und des Stroms realisiert werden, wodurch die dynamische Reaktion des Systems verbessert wird.

Eingebaute Schutzfunktion Verwendung

TPS5450DDAR-integrierte Überhitzung und Überstromschutz können das Gerät effektiv vor Beschädigungen schützen.Bei Verwendung der Verwendung sollten wir diese eingebauten Schutzfunktionen voll ausnutzen, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung unter abnormalen Umständen rechtzeitig vom Stromversorgung getrennt werden kann, um weitere Schäden zu vermeiden.

Temperaturbereich und Betriebsknoten

Während der Verwendung von TPS5450DDAR sollten wir auf die Temperaturänderung des Geräts achten, nicht auf eine lange Zeit in einer hohen oder niedrigen Temperaturumgebung arbeiten, um eine Beschädigung des Geräts oder der Leistungsverschlechterung zu vermeiden.

Schaltfrequenzanpassung

Die Schaltfrequenz von TPS5450DDAR hat einen gewissen Einfluss auf die Leistung des Stromversorgungssystems.Durch das Einstellen der Schaltfrequenz nach Bedarf kann die Reaktionsgeschwindigkeit und Stabilität des Systems optimiert werden.In praktischen Anwendungen sollten wir die entsprechende Schaltfrequenz gemäß den Merkmalen der Last und den Systemanforderungen auswählen.

Eingabespannungsbereicheinstellung

Wenn Sie sicherstellen, dass die Eingangsspannung von TPS5450DDAR innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, kann es effektiv vermeiden, dass Geräteschäden oder Leistungsverschlechterungen durch zu hohe oder zu niedrige Spannung verursacht werden.Beim Entwerfen der Schaltung sollten wir die mögliche Spannungsschwankungen in der tatsächlichen Anwendung berücksichtigen und den entsprechenden Eingangsspannungsbereich entsprechend auswählen.

Paket und thermische Überlegungen

TPS5450DDAR -Paket und thermisches Design haben einen wichtigen Einfluss auf seine Leistung und Stabilität.Bei der Paketauswahl sollten wir die Betriebsumgebung und die Temperaturanforderungen des Geräts berücksichtigen und den entsprechenden Pakettyp auswählen.Gleichzeitig ist ein angemessenes Design der Wärmeableitung auch der Schlüssel zur Gewährleistung des stabilen Betriebs des Geräts.In der praktischen Anwendung können wir den Wärmeableitungseffekt optimieren, indem wir Kühlkörper erhöhen und die Belüftung verbessern.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was ist der Betriebstemperaturbereich von TPS5450DDAR?

Die Betriebstemperatur von TPS5450DDAR reicht von -40 ° C bis 125 ° C.

2. Für welche Anwendungen ist der TPS5450DDAR geeignet?

Es ist für eine breite Palette von Anwendungen geeignet, einschließlich Industrie, Automobil- und Telekommunikation.

3. Was ist der Ersatz und das Äquivalent von TPS5450DDAR?

Sie können den TPS5450DDAR durch TPS5450DDA, TPS5450QDARQ1 oder TPS5450DDARG4 ersetzen.

4. Welche Funktionen bietet das TPS5450DDAR Schutzangebot an?

Es bietet Schutzmerkmale, einschließlich Überstromschutz, thermischer Abschaltung und Unterspannungssperrung.