TPS54202DDCR Visoka učinkovitost Buck Converter Tehničke karakteristike i vodič za primjenu
Katalog
Što je TPS54202DDCR?
A TPS54202DDCR je 2A sinkroni pretvarač Buck s ulaznim naponskim rasponom od 4,5 V do 28V.Uređaj integrira dva prekidačka FET-a s unutarnjom kompenzacijom petlje i unutarnjim značajkom soft-starta od 5 ms, smanjujući broj potrebnih komponenti.Integriranjem MOSFETS-a i korištenjem SOT-23 paketa, TPS54202DDCR postiže veliku gustoću snage, a zauzima mali otisak na PCB-u.Njegov napredni ECO način maksimizira učinkovitost laganog opterećenja i smanjuje gubitak snage.Da bi se smanjio EMI, pretvarač također uvodi rad spektra širenja.Ciklus po ciklusu struje ograničavajući u visokoj strani MOSFET štiti pretvarač tijekom uvjeta preopterećenja, dok ograničavanje struje za slobodno kotače u niskom MOSFET-u sprječava otpadnu struju, što dodatno povećava sigurnost.Ako stanje prekomjernog struje traje duže od postavljenog praga, pokreće se mehanizam zaštite HICCUP -a.
Alternativni modeli:
Funkcionalni načini TPS54202DDCR
Eco-Mode ™ operacija
TPS54202DDCR je dizajniran za funkcioniranje u načinu preskakanja impulsa visoke učinkovitosti tijekom uvjetima laganog opterećenja, koji započinje kada se struja prekidača spusti na 0 A. U preskaču pulsa, FET nisko-strana deaktivira nakon što struja prekidača dosegne 0 A. Ovo rezultiraU valnom obliku sklopnog čvora, vidljivog na SW pin, prihvaćajući osobine slične prekidanom načinu provođenja (DCM), uzrokujući smanjenje prividne frekvencije prebacivanja.Sa smanjenom izlaznom strujom, interval između prebacivanja impulsa postaje izraženiji.
Normalan rad
Kad je ulazni napon iznad praga UVLO, TPS54202DDCR može raditi u svojim normalnim načinima prebacivanja.Normalni način kontinuiranog provođenja (CCM) nastaje kada je vršna struja induktora iznad 0 A. U CCM uređaj djeluje na fiksnoj frekvenciji.
Karakteristike TPS54202DDCR
• Toplinsko isključivanje
• Kontrola načina vršne struje
• Unutarnji meki početak od 5 ms
• Nadoknada unutarnje petlje
• Advanced Eco-Mode ™ Pulse Skip
• Fiksna frekvencija prekidača od 500 kHz
• raspon ulaznog napona od 4,5-V do 28-V
• Spektar frekvencije širenja za smanjenje EMI
• Nisko isključivanje od 2 µA, 45-µA u mirovanju
• Zaštita od prenapona
• Zaštita od prekomjerne struje za oba Mosfets sa zaštitom u načinu štucanja
• Integrirani mosfeti od 148-mΩ i 78-mΩ za 2-A, kontinuiranu izlaznu struju
Kako smanjiti buku TPS54202DDCR?
Možemo poduzeti sljedeće mjere kako bismo smanjili buku TPS54202DDCR.
Upravljanje opterećenjem
Moramo razmotriti udaljenost povezivanja između opterećenja i napajanja, pokušati zadržati vezu na kratku udaljenost, što može smanjiti gubitak struje u procesu prijenosa i poboljšati učinkovitost napajanja.Drugo, trebali bismo odabrati dobru vodljivost, stabilnu i pouzdanu liniju povezivanja kako bismo osigurali stabilan prijenos struje.
Odabir komponenata
Moramo odabrati induktore s malo buke.Ovi induktori imaju izvrsne performanse elektromagnetskog zaštite kako bi smanjili utjecaj elektromagnetskih smetnji na krug.Istodobno, njihova vrijednost induktivnosti trebala bi biti točna i stabilna kako bi se osigurala stabilnost i pouzdanost kruga.Odabir kondenzatora, kao neophodne komponente u krugu, jednako je važan.Kondenzatori s niskim šumom trebali bi imati nisku ekvivalentnu seriju otpornost (ESR), što značajno smanjuje gubitke kruga na visokim frekvencijama i smanjuje razinu buke na ulazu.Osim toga, kapacitet kapaciteta i napon mora biti precizno usklađeni sa specifičnim zahtjevima dizajna kako bi se osigurao stabilan rad kruga.
Optimizacija izgleda
Tijekom procesa dizajniranja, ne bismo trebali samo osigurati da su ulazne, izlazne i prizemne igle ispravno povezane kako bi se spriječilo uvođenje nepotrebne buke zbog nepravilne povezanosti, već također osigurati da je zemljana petlja što kraća i odvojena od signala od signalapetlja za smanjenje stvaranja buke uobičajenog načina rada.Pored toga, također bismo trebali učinkovito odvojiti osjetljive signalne linije od petlje visoke struje.
Dizajn kruga
Prilikom izrade filtera za elektroničke sklopove neophodno je podnijeti i ulaznu i izlaznu buku.Obražavanje visokofrekventne buke na ulazu može se postići integriranjem filtra s niskim prolazom, koji učinkovito eliminira neželjeni šum.Za borbu protiv visokofrekventne buke na ulaznoj strani, uključivanje filtra s niskim prolazom učinkovito filtrira neželjene signale.U međuvremenu, na izlaznom kraju, LC filter, koji sadrži induktor i kondenzator, pokazuje se učinkovitim u ublažavanju buke.Uz to, moramo odabrati izlazne kondenzatore niske ekvivalentne serije (ESR) kako bismo smanjili buku, a pritom osiguranje stabilnosti zahtijeva odgovarajuću veličinu kondenzatora za stabilni izlaz.
Usporedba između TPS54202DDCR i TPS54202DDCT
Uspoređujući dva čips TPS54202DDCR i TPS54202DDCT, jasno možemo vidjeti da pored izlaznog napona i oblika pakiranja pokazuju visok stupanj dosljednosti u drugim tehničkim karakteristikama.
Izgled TPS54202DDCR
Smjernice za izgled
Ne dopustite da prebacivanje struje teče ispod uređaja.
Napravite Kelvin vezu s GND PIN -om za povratni put.
Trag VFB čvora trebao bi biti što manji kako bi se izbjeglo spajanje buke.
Navedite dovoljno Via za ulazni kondenzator i izlazni kondenzator.
Držite trag SW -a kao fizički kratak i širok kao praktičan da minimizira zračene emisije.
Odvojenu prazninu treba povezati s gornjim otpornikom povratnih informacija.
GND trag između izlaznog kondenzatora i GND pin trebao bi biti što širi kako bi se smanjila njegova impedancija u tragovima.
Petlje povratne informacije napona treba biti stavljen daleko od visokonaponskog prebacivanja traga, a poželjno ima i kopneni štit.
Ulazni kondenzator i izlazni kondenzator trebaju biti postavljeni što bliže uređaju kako bi se smanjila impedancija u tragovima.
VIN i GND tragovi trebali bi biti što širi kako bi se smanjila impedancija u tragovima.Široka područja također su od koristi iz točke disipacije topline.
Primjer izgleda
Kako poboljšati učinkovitost snage računala i poslužitelja s TPS54202DDCR?
Neke su metode navedene u nastavku:
Upotrijebite funkciju Omogućene: Uz funkciju Omogućene TPS54202DDCR, možemo kontrolirati napajanje i isključiti u skladu s potražnjom sustava.Kad se uređaj ne koristi, možemo isključiti napajanje kako bismo smanjili potrošnju energije.
Odaberite pravi izlazni napon: Postavljamo izlazni napon TPS54202DDCR prema zahtjevima napona različitih komponenti u računalima i poslužiteljima.To može izbjeći prekomjernu energiju i smanjiti potrošnju energije.
Optimizirajte izgled i ožičenje: Tijekom PCB dizajna, trebali bismo optimizirati izgled i ožičenje pretvarača napajanja kako bismo smanjili buku i elektromagnetske smetnje.To može poboljšati učinkovitost pretvorbe energije i smanjiti potrošnju energije sustava.
Koristite odgovarajuće vanjske komponente: Da bismo maksimizirali učinkovitost snage, moramo odabrati odgovarajuće vanjske komponente kao što su induktori, kondenzatori i otpornici.Te komponente treba karakterizirati visoka stabilnost, nizak gubitak i mala veličina.
Prilagodite frekvenciju prebacivanja: Trebali bismo prilagoditi frekvenciju prebacivanja TPS54202DDCR u skladu s zahtjevima sustava kako bismo optimizirali učinkovitost pretvorbe snage.Veća frekvencija prebacivanja može dovesti do veće potrošnje energije, pa moramo pronaći ravnotežu između učinkovitosti i troškova.
Usvojite višestruki izlazni dizajn: Ako postoji više zahtjeva za naponom na računalima i poslužiteljima, možemo razmotriti usvajanje višestrukog izlaznog dizajna kako bi se ispunili zahtjevi za napajanje različitih komponenti.To može izbjeći nepotrebnu pretvorbu napona i smanjiti potrošnju energije.
Često postavljana pitanja [FAQ]
1. Za što se koristi Buck Converter?
Buck Converter koristi se za spuštanje napona zadanog ulaza kako bi se postigao potreban izlaz.Buck pretvarači uglavnom se koriste za USB u pokretu, točku pretvarača opterećenja za računala i prijenosna računala, punjače za baterije, četverostruke koptere, solarne punjače i pojačala za audio napajanja.
2. Ima li TPS54202DDCR ugrađene značajke zaštite?
Da, TPS54202DDCR uključuje različite zaštitne značajke kao što su toplinski isključivanje, zaštita od prekomjerne struje i zaključavanje pod naponom kako bi se poboljšala pouzdanost i sigurnost sustava.
3. Koja je svrha TPS54202DDCR?
TPS54202DDCR dizajniran je za učinkovito pretvaranje većeg ulaznog napona u niži izlazni napon, što ga čini prikladnim za širok raspon aplikacija kao što su napajanje, punjači baterije i LED vozača.