TPS54202DDCR Yüksek Verimliliği Buck Dönüştürücü Teknik Özellikler ve Uygulama Kılavuzu
Katalog
TPS54202DDCR nedir?
. TPS54202DDCR 4.5V ila 28V arasında bir giriş voltajı aralığına sahip 2A senkron kova dönüştürücüdür.Cihaz, iki anahtarlama FET'i dahili döngü telafisi ve 5 ms dahili yumuşak başlama özelliği ile entegre ederek gerekli bileşen sayısını azaltır.MOSFET'leri entegre ederek ve bir SOT-23 paketi kullanarak TPS54202DDCR, PCB'de küçük bir ayak izi işgal ederken yüksek güç yoğunluğu elde eder.Gelişmiş eko modu, hafif yük verimliliğini en üst düzeye çıkarır ve güç kaybını azaltır.EMI'yi azaltmak için dönüştürücü ayrıca yayılma spektrum işlemini de sunar.Yüksek taraftaki MOSFET'teki döngü döngüsü akımı sınırlaması, aşırı yük koşulları sırasında dönüştürücüyü korurken, düşük taraflı MOSFET'teki serbest akım sınırlaması kaçak akımı önler ve güvenliği daha da artırır.Aşırı akım koşulu ayarlanan eşikten daha uzun sürerse, hiccup modu koruma mekanizması tetiklenir.
Alternatif Modeller:
TPS54202DDCR işlevsel modları
Eco-Mode ™ işlemi
TPS54202DDCR, hafif yük koşulları sırasında yüksek verimli nabız atma modunda çalışacak şekilde tasarlanmıştır, bu da anahtar akımı 0 A'ya düştüğünde başlar. Darbe atlamada, düşük taraflı FET, anahtar akımı 0 A'ya ulaştığında devre dışı bırakılır.SW piminde gözlemlenebilen anahtarlama düğümü dalga formunda, süreksiz iletim moduna (DCM) benzer özellikleri benimseyerek, görünür anahtarlama frekansında bir azalmaya neden olur.Azalan çıkış akımı ile, anahtarlama darbeleri arasındaki aralık daha belirgin hale gelir.
Normal çalışma
Giriş voltajı UVLO eşiğinin üzerindeyken, TPS54202DDCR normal anahtarlama modlarında çalışabilir.Normal sürekli iletim modu (CCM), indüktör tepe akımı 0'ın üzerinde olduğunda meydana gelir. CCM'de cihaz sabit bir frekansta çalışır.
TPS54202DDCR'nin özellikleri
• Termal kapatma
• Pik akım modu kontrolü
• Dahili 5 ms yumuşak başlangıç
• Dahili döngü tazminatı
• Gelişmiş Eco-Mode ™ Darbe Atlama
• Sabit 500-kHz anahtarlama frekansı
• 4.5-V ila 28-V genişliğinde giriş voltajı aralığı
• EMI'yi azaltmak için frekans yayılma spektrumu
• Düşük 2-µA kapatma, 45-µA hareketsiz akım
• Aşırı gerilim koruması
• Hıçkırık modu koruması olan her iki MOSFET için aşırı akım koruması
• 2-A, sürekli çıkış akımı için entegre 148-MΩ ve 78-MΩ MOSFETS
TPS54202DDCR'nin gürültüsü nasıl azalır?
TPS54202DDCR'nin gürültüsünü azaltmak için aşağıdaki önlemleri alabiliriz.
Yük yönetimi
Yük ve güç kaynağı arasındaki bağlantı mesafesini göz önünde bulundurmamız, iletim sürecindeki akımın kaybını azaltabilecek ve güç kaynağının verimliliğini artırabilecek kısa bir mesafe bağlantısı tutmaya çalışmalıyız.İkincisi, kararlı akım iletimini sağlamak için iyi bir iletkenlik, istikrarlı ve güvenilir bağlantı hattı seçmeliyiz.
Bileşen seçimi
Düşük gürültü indüktörleri seçmemiz gerekiyor.Bu indüktörler, elektromanyetik parazitin devre üzerindeki etkisini azaltmak için mükemmel elektromanyetik ekranlama performansına sahiptir.Aynı zamanda, devrenin stabilitesini ve güvenilirliğini sağlamak için endüktans değeri doğru ve stabil olmalıdır.Devredeki vazgeçilmez bileşenler olarak kapasitörlerin seçimi de aynı derecede önemlidir.Düşük gürültülü kapasitörler, yüksek frekanslarda devre kayıplarını önemli ölçüde azaltan ve girişte gürültü seviyesini düşüren düşük eşdeğer bir seri direnci (ESR) olmalıdır.Ek olarak, kondansatör kapasitesi ve voltaj derecesi, kararlı devre çalışmasını sağlamak için belirli tasarım gereksinimleriyle tam olarak eşleştirilmelidir.
Düzen optimizasyonu
Tasarım işlemi sırasında, uygunsuz bağlantı nedeniyle gereksiz gürültünün sokulmasını önlemek için sadece giriş, çıkış ve öğütülmüş pimlerin doğru bir şekilde bağlandığından emin olmamalıyız, aynı zamanda toprak döngüsünün mümkün olduğunca kısa ve sinyalden ayrılmasını sağlamalıyız.Ortak mod gürültüsünün üretilmesini azaltmak için döngü.Ek olarak, hassas sinyal çizgilerini yüksek akım döngüsünden etkili bir şekilde ayırmalıyız.
Devre tasarımı
Elektronik devreler için filtreler hazırlarken, hem giriş hem de çıkış gürültüsünü ele almak zorunludur.Girişte yüksek frekanslı gürültüyü ele almak, istenmeyen gürültüyü etkili bir şekilde ortadan kaldıran düşük geçişli bir filtrenin entegre edilmesiyle elde edilebilir.Giriş tarafındaki yüksek frekanslı gürültü ile mücadele etmek için, düşük geçişli bir filtrenin dahil edilmesi istenmeyen sinyalleri etkili bir şekilde filtreler.Bu arada, çıkış ucunda, bir indüktör ve kapasitör içeren bir LC filtresi, gürültünün azaltılmasında etkili olduğunu kanıtlar.Ek olarak, stabilitenin kararlı çıkış için yeterli kapasitör boyutu gerektirmesini sağlarken gürültüyü azaltmaya yardımcı olmak için düşük eşdeğer seri direnç (ESR) çıkış kapasitörleri seçmemiz gerekir.
TPS54202DDCR ve TPS54202DCT arasında karşılaştırma
TPS54202DDCR ve TPS54202DCT iki yongasını karşılaştırarak, çıkış voltajı ve paketleme formuna ek olarak, diğer teknik özelliklerde yüksek derecede tutarlılık gösterdiklerini açıkça görebiliriz.
TPS54202DDCR Düzeni
Düzen Yönergeleri
Cihazın altındaki akımın akışına aktarılmasına izin vermeyin.
Geri bildirim yolu için GND PIN ile Kelvin bağlantısı yapın.
Gürültü kuplajından kaçınmak için VFB düğümünün izi mümkün olduğunca küçük olmalıdır.
Giriş kapasitörü ve çıkış kapasitörü için yeterli Vias sağlayın.
SW izini, yayılan emisyonları en aza indirmek için fiziksel olarak kısa ve geniş bir şekilde geniş tutun.
Üst geri besleme direncine ayrı bir vout yolu bağlanmalıdır.
Çıkış kapasitörü ve GND pimi arasındaki GND izi, iz empedansını en aza indirmek için mümkün olduğunca geniş olmalıdır.
Voltaj geri besleme döngüsü, yüksek voltaj anahtarlama izinden uzağa yerleştirilmeli ve tercihen toprak kalkanına sahip olmalıdır.
İz empedansını en aza indirmek için giriş kapasitörü ve çıkış kapasitörü cihaza mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir.
İz empedansını azaltmak için Vin ve GND izleri mümkün olduğunca geniş olmalıdır.Geniş alanlar aynı zamanda ısı dağılımı bakış açısından da avantajdır.
Düzen örneği
TPS54202DDCR ile bilgisayar ve sunucuların güç verimliliği nasıl geliştirilir?
Bazı yöntemler aşağıda listelenmiştir:
Etkinleştirme işlevini kullanın: TPS54202DDCR'nin etkin işlevi ile, sistemi talebine göre açıp kapatabiliriz.Cihaz kullanılmadığında, enerji tüketimini azaltmak için güç kaynağını kapatabiliriz.
Doğru çıkış voltajını seçin: TPS54202DDCR'nin çıkış voltajını bilgisayar ve sunuculardaki farklı bileşenlerin voltaj gereksinimlerine göre ayarladık.Bu, aşırı güçten kaçınabilir ve enerji tüketimini azaltabilir.
Düzeni ve kablolamayı optimize et: PCB tasarımı sırasında gürültüyü ve elektromanyetik paraziti azaltmak için güç dönüştürücüsünün düzenini ve kablolarını optimize etmeliyiz.Bu, güç dönüşüm verimliliğini artırabilir ve sistem enerji tüketimini azaltabilir.
Uygun harici bileşenleri kullanın: Güç verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için indüktörler, kapasitörler ve dirençler gibi uygun harici bileşenleri seçmemiz gerekir.Bu bileşenler yüksek stabilite, düşük kayıp ve küçük boyut ile karakterize edilmelidir.
Anahtarlama Frekansını Ayarlama: Güç dönüşüm verimliliğini optimize etmek için TPS54202DDCR'nin anahtarlama frekansını sistem gereksinimlerine göre ayarlamalıyız.Daha yüksek anahtarlama frekansı daha yüksek güç tüketimine yol açabilir, bu nedenle verimlilik ve maliyet arasında bir denge bulmamız gerekir.
Çoklu Çıkış Tasarımı Alın: Bilgisayarlarda ve sunucularda birden fazla voltaj gereksinimi varsa, farklı bileşenlerin güç kaynağı gereksinimlerini karşılamak için çoklu çıkış tasarımı benimsemeyi düşünebiliriz.Bu, gereksiz voltaj dönüşümünü önleyebilir ve enerji tüketimini azaltabilir.
Sık sorulan sorular [SSS]
1. Bir kova dönüştürücü ne için kullanılır?
Gerekli çıktıyı elde etmek için verilen girişin voltajını aşağı indirmek için bir kova dönüştürücü kullanılır.Buck dönüştürücüler çoğunlukla USB için hareket halindeyken, PC'ler ve dizüstü bilgisayarlar için yük dönüştürücülerin, pil şarj cihazları, dört kopya, güneş şarj cihazları ve güç ses amplifikatörleri için kullanılır.
2. TPS54202DDCR yerleşik koruma özelliklerine sahip mi?
Evet, TPS54202DDCR, sistem güvenilirliğini ve güvenliğini arttırmak için termal kapatma, aşırı akım koruması ve düşük voltaj kilitleme gibi çeşitli koruma özellikleri içerir.
3. TPS54202DDCR'nin amacı nedir?
TPS54202DDCR, daha yüksek bir giriş voltajını daha düşük bir çıkış voltajına verimli bir şekilde dönüştürmek için tasarlanmıştır, bu da güç kaynakları, pil şarj cihazları ve LED sürücüleri gibi çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getirir.