na 2024/08/28 473

Dogłębny przegląd TPS5430: Wysoko wydajny konwerter PWM

Katalog

Opis TPS5430

. TPS5430 jest konwerterem PWM o wysokim wyjściowym prądu, który integruje niski opór, wysokowydajny MOSFET N.Ten konwerter oferuje szereg znakomitych funkcji, w tym wzmacniacz błędu o wysokiej wydajności napięcia, który zapewnia wysoką dokładność regulacji w przejściowych warunkach;Obwód blokady podnośnika, aby zapobiec uruchomieniu, gdy napięcie wejściowe nie osiągnie 5,5 V;Wewnętrznie ustaw powolne obwód, aby ograniczyć prąd rozlotowy i obwód zasilający napięcie, aby poprawić przejściową reakcję.Za pomocą PIN ENA prąd zasilania można zmniejszyć do typowo 15µA.Ponadto TPS5430 ma również takie funkcje, jak aktywny zacisk na wysokim poziomie, nadmierne prąd, ochrona nadmiernego napięcia i wyłączenie termiczne.Aby uprościć projektowanie i zmniejszyć liczbę komponentów zewnętrznych, pętla sprzężenia zwrotnego TPS5430 została wewnętrznie kompensowana.Jednocześnie TPS5430 może regulować różnorodne zasilacze, w tym autobus 24 V, umożliwiając doskonałe działanie w różnych scenariuszach aplikacji.Ponadto TPS5430 jest dostępny w ulepszonym termicznie, łatwym w użyciu 8-pinowym pakiecie zintegrowanym obwodzie SOIC Powerpad.Aby pomóc użytkownikom szybko wdrażać wysokowydajne projekty zasilania i zaspokoić potrzeby cyklu opracowywania urządzeń, TI zapewnia również moduły oceny i designerskie narzędzia programowe.Narzędzia te pomogą użytkownikom bardziej skutecznie zaprojektować zasilacze i poprawić wydajność pracy.

Alternatywy i odpowiedniki:

• • LM22673

• • LM22676

• • RT2808A

• • TPS5420

Umieszczenie pinów i opis TPS5430

Jak pokazano na powyższym zdjęciu, TPS5430 ma osiem styków, ich nazwy i opisy są następujące:

Pin 1 (rozruch): Boost kondensator dla wysokiej jakości sterownika bramy FET.Podłącz 0,01 μf niski kondensator ESR z butowego pinu do pinu pH.

Pin 2 ~ 3 (NC): Nie jest połączony wewnętrznie.

Pin 4 (VSense): Napięcie sprzężenia zwrotnego dla regulatora.Połącz się z dzielnikiem napięcia wyjściowego.

Pin 5 (ENA): Kontrol na i wyłącz.Poniżej 0,5 V urządzenie przestaje przełączać.Płyń szpilkę, aby włączyć.

Pin 6 (GND): Ground.Połącz się z DAP.

Pin 7 (VIN): Napięcie zasilania wejściowego.Połącz VIN do pinu GND w pobliżu pakietu urządzeń z wysokiej jakości kondensatorem ceramicznym ESR.

Pin 8 (pH): Źródło wysokiej mocy bocznej MOSFET.Podłączony do zewnętrznego induktora i diody.

Charakterystyka TPS5430

TPS5430 ma zwykle następujące cechy:

Niskie zużycie energii: TPS5430 ma wiele trybów roboczych, które mogą automatycznie dostosować częstotliwość roboczą i prąd zgodnie z faktycznymi warunkami obciążenia, osiągając w ten sposób operację niskiego zużycia energii.W warunkach lekkiego lub bez obciążenia TPS5430 może wejść w tryb uśpienia, znacznie zmniejszając zużycie energii.

Wysoka wydajność: TPS5430 przyjmuje zaawansowaną technologię kontroli przełączania, dzięki czemu wydajność konwersji mocy nawet 96 procent.W praktycznych zastosowaniach może skutecznie zmniejszyć utratę energii i poprawić ogólną wydajność urządzenia.

Dobra wydajność termiczna: TPS5430 przyjmuje zaawansowany projekt rozpraszania ciepła, który może skutecznie prowadzić ciepło do chłodnicy, aby zapewnić stabilne działanie urządzenia w środowiskach o wysokiej temperaturze.

Wysoka wydajność konwersji: w praktycznych zastosowaniach TPS5430 może wydajnie przekształcić moc wejściową na moc wyjściową, znacznie zmniejszając utratę energii, a tym samym poprawić ogólną wydajność urządzenia.Ta wydajna konwersja nie tylko pomaga zmniejszyć zużycie energii systemu, ale także zmniejsza problemy z rozpraszaniem ciepła i poprawia stabilność i niezawodność systemu.

Wysoka integracja: TPS5430 integruje różnorodne moduły funkcjonalne, w tym ochronę nad przepięciem, limit prądu, konwersja napięcia, ochrona podwozia itp., Co znacznie zmniejsza złożoność projektowania obwodów peryferyjnych.Jednocześnie TPS5430 przyjmuje mały pakiet, aby ułatwić integrację z różnymi urządzeniami elektronicznymi.

Tryby funkcjonalne TPS5430

Działanie z ENA Control

Włącz napięcie progowe uruchamiania wynosi 1,3 V Max.Z ENA utrzymywanym poniżej napięcia progu minimalnego stopnia 0,5 V, TPS5430 jest wyłączone, a przełączanie jest hamowane, nawet jeśli VIN jest powyżej jego progu UVLO.Prąd spoczynkowy jest zmniejszony w tym stanie.Jeśli napięcie ENA jest zwiększone powyżej progu MAX Start, podczas gdy V (VIN) jest powyżej progu UVLO, urządzenie staje się aktywne.Przełączanie jest włączone i inicjowana jest sekwencja powolnego start.TPS5430 zaczyna liniowo zwiększać wewnętrzne napięcie odniesienia od 0 V do jego ostatecznej wartości w okresie wewnętrznego powolnego startowego.

Działanie w pobliżu minimalnego napięcia wejściowego

Zaleca się, aby TPS5430 działał z napięciami wejściowymi powyżej 5,5 V. Typowy próg VIN UVLO wynosi 5,3 V, a urządzenie może działać przy napięciach wejściowych do napięcia UVLO.Przy napięciach wejściowych poniżej rzeczywistego napięcia UVLO urządzenie nie będzie się przełączać.Jeśli EN płynie lub zewnętrznie podciągnie do większej niż 1,3 V, gdy V (VIN) przekazuje próg UVLO, TPS5430 stanie się aktywny.Przełączanie jest włączone i inicjowana jest sekwencja powolnego start.TPS5430 rozpoczyna liniowe zwiększanie wewnętrznego napięcia odniesienia od 0 V do jego ostatecznej wartości w okresie wewnętrznego powolnego startowego.

Jakie są zalety i wady TPS5430?

Zalety TPS5430

Pakiet kompaktowy: TPS5430 przyjmuje kompaktowy formularz pakietu, zwykle 8-pinowy pakiet SOP lub MSOP, który jest mały i odpowiedni do użytku w scenariuszach aplikacji o ograniczonej przestrzeni.

Funkcje ochrony: TPS5430 ma różne wbudowane funkcje ochrony, w tym ochronę przed przeciążeniem, ochronę przed przegrzaniem, ochronę blokady podnośnika itp., Które mogą poprawić stabilność i niezawodność systemu, a także chronić obciążenie i samą IC przed IC przedszkoda.

Szeroki zakres napięcia wejściowego: TPS5430 jest w stanie dostosować się do szerokiego zakresu napięć wejściowych, działających od 3,5 V do 28 V.To sprawia, że ​​nadaje się do różnych warunków wejściowych zasilacza, zapewniając większą elastyczność.

Regulowane wyjście: TPS5430 ma regulowane napięcie wyjściowe i limit prądu.Użytkownicy mogą dostosować napięcie wyjściowe, aby zaspokoić określone potrzeby i mogą ustawić limity prądu w celu ochrony obciążenia.

Wysoka wydajność: TPS5430 to konwerter o wysokiej wydajności DC-DC Buck, który wykorzystuje zaawansowaną technologię regulacji przełączania w celu zapewnienia stabilnego napięcia wyjściowego o maksymalnie 95 procent wydajności.Ta funkcja umożliwia TPS5430 działanie ze znacznie mniejszą ilością odpadów energetycznych i generowania ciepła systemowego.

Wady TPS5430

Wyższy koszt: w porównaniu z niektórymi tradycyjnymi liniowymi regulatorami, koszt TPS5430 może być po stronie, co może być czynnikiem ograniczającym w niektórych zastosowaniach wrażliwych na koszty.

Zatrzymanie elektromagnetyczne: Jako regulator przełączający TPS5430 może generować pewne zakłócenia elektromagnetyczne podczas pracy, wymagając odpowiednich miar ekranowania i filtrowania w celu uniknięcia zakłóceń z otaczającymi obwodami.

Złożoność: zaawansowane funkcje i złożone obwody TPS5430 mogą wymagać od użytkowników posiadania pewnej wiedzy technicznej i doświadczenia.Dlatego uczenie się i opanowanie jego wykorzystania może być trudne.

Zastosowanie TPS5430 w systemie akwizycji danych dotyczących obserwacji trzęsienia ziemi

System akwizycji danych jest ważną częścią instrumentu obserwacyjnego prekursora trzęsienia ziemi.Konwertuje słabe sygnały analogowe wykryte przez czujniki w sygnały cyfrowe i wykonuje obliczenia w celu dostarczenia wiarygodnych danych do późniejszej analizy trzęsienia ziemi.

Początkowo wykorzystaliśmy zasilacze chipowe, takie jak MAX1626 do zasilania systemu akwizycji danych objętościowych TJ-2, ale podczas testu stwierdziliśmy, że system był niestabilny, a przyrząd automatycznie uruchomi się ponownie.Stwierdzono, że pojemność obciążenia zasilania MAX1626 i innych układów nie była wystarczająco duża.Dlatego po wielu badaniach ostatecznie wybraliśmy układ TPS5430, który ma silną pojemność obciążenia, wysoką wydajność i kilka komponentów peryferyjnych, jako zasilanie modułu konwersji A/D i modułu przetwarzania danych systemu pozyskiwania danych.Zasada jest następująca.

W jaki sposób TPS5430 osiąga niskie zużycie energii i konwersję energii o wysokiej wydajności?

Po pierwsze, TPS5430 wykorzystuje zaawansowaną technologię kontroli przełączania, która może znacznie poprawić wydajność konwersji mocy, nawet do 96 procent.W praktycznych zastosowaniach ta wysokowydajna konwersja mocy może skutecznie zmniejszyć straty mocy i poprawić ogólną wydajność urządzenia.Po drugie, TPS5430 ma wiele trybów roboczych, które mogą automatycznie dostosować częstotliwość roboczą i prąd zgodnie z faktycznymi warunkami obciążenia, osiągając w ten sposób obsługę niskiej mocy.W warunkach lekkiego lub bez obciążenia TPS5430 może wejść w tryb uśpienia, aby jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie energii.Przełączanie tych trybów roboczych jest automatyczne bez ręcznej interwencji, zapewniając w ten sposób wydajność i stabilność konwersji mocy.Ponadto TPS5430 ma również szybką reakcję dynamiczną i wysokie napięcie wyjściowe.Wynika to z obecnej technologii kontroli trybu i architektury D-CAP2 w Texas Instruments.Technologie te zapewniają, że napięcie wyjściowe i prąd mogą szybko i stabilnie regulować po zmianach obciążenia, utrzymując w ten sposób wysoką wydajność konwersji mocy.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co robi konwerter DC-DC?

Konwertera DC-DC to urządzenia, które tymczasowo przechowują energię elektryczną w celu przekształcenia prądu stałego (DC) z jednego poziomu napięcia na drugie.

2. Co to jest TPS5430 Q1?

TPS5430-Q1 reguluje szeroką gamę źródeł energii, w tym autobusy 24 V.Urządzenie TPS5430-Q1 jest dostępne w ulepszonym termicznie, łatwym w użyciu 8-pinowym pakiecie zintegrowanym obwodzie SOIC PowerPad.

3. Jakie jest napięcie ujemne TPS5430?

Moduł TPS5430 to dodatnia i ujemna wydajność podwójnego napięcia, wygodne projektowanie projektu zasilania nabywcy.W przypadku tętnienia wyjściowego napięcia dodatnie wynosi około 24 mV wokół, a napięcie ujemne jest prawdopodobnie 56 mV wokół.