TPS54202DDCR Vysoce účinnost Buck Converter Technická vlastnost a průvodce aplikací
Katalog
Co je TPS54202DDCR?
The TPS54202DDCR je 2A synchronní převodník buck s vstupním napětím rozsahu od 4,5 V do 28 V.Zařízení integruje dva přepínací FET s kompenzací interní smyčky a 5-ms interní funkcí soft-start, což snižuje počet požadovaných komponent.Integrací MOSFETS a pomocí balíčku SOT-23 dosáhne TPS54202DDCCR vysokou hustotu výkonu a zároveň zabírá malou stopu na PCB.Jeho pokročilý režim ECO maximalizuje účinnost světla a snižuje ztrátu energie.Aby se snížil EMI, převodník také zavádí operaci spektra šíře.Omezení proudu cyklu-po cyklu ve vysoké straně MOSFET chrání převodník za podmínek přetížení, zatímco volnoběžný proud omezující v MOSFET na nízké straně zabraňuje útěkovému proudu, což dále zvyšuje bezpečnost.Pokud podmínka nadproudku trvá déle než prahová hodnota nastavení, spustí se mechanismus ochrany proti režimu Hiccup.
Alternativní modely:
• • Max17543atp+
• • TPS54202DDCT
• • TPS54202HDDCT
• • TPS54302DDCT
Funkční režimy TPS54202DDCR
Operace Eco-Mode ™
TPS54202dddcr je navržen tak, aby fungoval ve vysoce účinném režimu pulsu v podmínkách světelného zatížení, který začíná, když přepínač klesne na 0 A. Při přeskočení pulzu, nízko-side FET deaktivuje, jakmile přepínací proud dosáhne 0 A. Výsledky to výsledku 0 A.Ve tvaru přepínacího uzlu, pozorovatelné na SW PIN, přijímání vlastností podobných diskontinuálním režimu vedení (DCM), což způsobuje snížení zjevné frekvence přepínání.Při snižujícím se výstupním proudu se interval mezi přepínacími impulsy stává výraznějším.
Normální provoz
Když je vstupní napětí nad prahem UVLO, může TPS54202dddcr pracovat ve svých normálních přepínacích režimech.Normální režim kontinuálního vedení (CCM) nastává, když je špičkový proud induktoru nad 0 A. V CCM zařízení pracuje při pevné frekvenci.
Charakteristiky TPS54202DDCR
• Tepelné vypnutí
• Ovládání režimu špičkového proudu
• Interní 5-ms měkký start
• Kompenzace interní smyčky
• Advanced Eco-Mode ™ Pulse Skip
• Opravena přepínací frekvence 500 kHz
• 4,5-V až 28-V široký rozsah vstupního napětí
• Spektrum frekvenčního šíření pro snížení EMI
• Nízké vypnutí 2 ua, 45-uA klidný proud
• Ochrana přepětí
• Ochrana nadproudu pro obou MOSFETS s ochranou proti škytavce
• Integrované 148-MΩ a 78-MΩ MOSFETS pro 2-A, kontinuální výstupní proud
Jak snížit hluk TPS54202DDCR?
Můžeme přijmout následující opatření ke snížení šumu TPS54202DDCR.
Správa zatížení
Musíme zvážit připojovací vzdálenost mezi zatížením a napájecím zdrojem, pokusit se udržet připojení na krátkou vzdálenost, což může snížit ztrátu proudu v procesu přenosu a zlepšit účinnost napájení.Za druhé, měli bychom si vybrat dobrou vodivost, stabilní a spolehlivé připojení, abychom zajistili stabilní přenos proudu.
Výběr komponent
Musíme si vybrat induktory s nízkým šumem.Tyto induktory mají vynikající výkon elektromagnetického stínění, aby se snížil dopad elektromagnetického rušení na obvod.Současně by jejich hodnota indukčnosti měla být přesná a stabilní, aby byla zajištěna stabilita a spolehlivost obvodu.Výběr kondenzátorů, jako nepostradatelné komponenty v obvodu, je stejně důležitý.Kondenzátory s nízkým šumem by měly mít nízký ekvivalentní odolnost řady (ESR), což významně snižuje ztráty obvodu při vysokých frekvencích a snižuje hladinu šumu na vstupu.Kromě toho by měla být kapacita kondenzátoru a hodnocení napětí přesně spojena se specifickými požadavky na návrh, aby se zajistila stabilní provoz obvodu.
Optimalizace rozvržení
Během procesu navrhování bychom měli nejen zajistit, aby vstupní, výstupní a pozemní kolíky byly správně připojeny, aby se zabránilo zavedení zbytečného šumu v důsledku nesprávného připojení, ale také zajistit, aby pozemní smyčka byla co nejkratší a oddělena od signáluSmyčka pro snížení tvorby šumu běžného režimu.Kromě toho bychom měli také účinně oddělit citlivé signální čáry od smyčky s vysokým proudem.
Design obvodu
Při tvorbě filtrů pro elektronické obvody je nezbytné zvládnout vstupní i výstupní šum.Řešení vysokofrekvenčního šumu na vstupu lze dosáhnout integrací filtru s nízkým průchodem, který účinně eliminuje nežádoucí šum.Pro řešení vysokofrekvenčního šumu na vstupní straně, začlenění filtru s nízkým průchodem efektivně filtruje nežádoucí signály.Mezitím se na výstupním konci dokazuje LC filtr, který obsahuje induktor a kondenzátor, účinný při zmírňování šumu.Kromě toho musíme vybrat výstupní kondenzátory s nízkým ekvivalentem odolnosti (ESR), abychom pomohli snížit šum a zároveň zajistit stabilitu vyžaduje odpovídající velikost kondenzátoru pro stabilní výstup.
Porovnání mezi TPS54202DDCR a TPS54202DDCT
Porovnáním dvou čipů TPS54202DDCR a TPS54202DDCT můžeme jasně vidět, že kromě výstupního napětí a balení vykazují vysoký stupeň konzistence v jiných technických charakteristikách.
Rozložení TPS54202DDCR
Pokyny pro rozvržení
Nedovolte, aby přepínací proud točil pod zařízením.
Vytvořte Kelvinovu spojení s GND PIN pro cestu zpětné vazby.
Stopa uzlu VFB by měla být co nejmenší, aby se zabránilo spojení šumu.
Poskytněte dostatečné průlety pro vstupní kondenzátor a výstupní kondenzátor.
Udržujte stopu SW tak fyzicky krátké a široké jako praktické pro minimalizaci vyzařovaných emisí.
K rezistoru horní zpětné vazby by měla být připojena samostatná cesta Vout.
Stopa GND mezi výstupním kondenzátorem a pin GND by měla být co nejširší, aby se minimalizovala jeho impedance stopy.
Smyčka zpětné vazby napětí by měla být umístěna daleko od stopy s vysokým napětím a nejlépe má pozemní štít.
Vstupní kondenzátor a výstupní kondenzátor by měl být umístěn co nejblíže k zařízení, aby se minimalizovala stopová impedance.
Stopy Vin a GND by měly být co nejširší, aby se snížila stopová impedance.Široké oblasti mají také výhodu z pohledu oddivování tepla.
Příklad rozvržení
Jak zlepšit energetickou účinnost počítačů a serverů pomocí TPS54202DDCR?
Některé metody jsou uvedeny níže:
Využijte funkci Enable: S funkcí povolení TPS54202DDCR můžeme ovládat napájení a vypnuto podle poptávky systému.Pokud se zařízení nepoužívá, můžeme vypnout napájení, abychom snížili spotřebu energie.
Vyberte správné výstupní napětí: Nastavíme výstupní napětí TPS54202DDCR podle požadavků napětí různých komponent v počítačích a serverech.To se může vyhnout nadměrnému napájení a snížení spotřeby energie.
Optimalizujte rozvržení a zapojení: Během návrhu PCB bychom měli optimalizovat rozvržení a zapojení převaděče výkonu, aby se snížilo hluk a elektromagnetické rušení.To může zlepšit účinnost přeměny energie a snížit spotřebu energie systému.
Použijte vhodné externí komponenty: Abychom maximalizovali účinnost výkonu, musíme vybrat příslušné externí komponenty, jako jsou induktory, kondenzátory a rezistory.Tyto složky by měly být charakterizovány vysokou stabilitou, nízkou ztrátou a malou velikostí.
Upravte frekvenci přepínání: Měli bychom upravit frekvenci přepínání TPS54202DDCR podle požadavků na systémové, abychom optimalizovali účinnost přeměny energie.Vyšší frekvence přepínání může vést k vyšší spotřebě energie, takže musíme najít rovnováhu mezi účinností a náklady.
Přijměte více návrhu výstupu: Pokud existuje více požadavků na napětí v počítačích a serverech, můžeme zvážit přijetí návrhu více výstupů pro splnění požadavků na napájení různých komponent.To může zabránit zbytečné přeměně napětí a snížit spotřebu energie.
Často kladené otázky [FAQ]
1. K čemu se používá převodník buck?
Převodník buck se používá k odstupňování napětí daného vstupu, aby bylo dosaženo požadovaného výstupu.Buck Converters se většinou používají pro USB na cestách, bod převodníků pro počítače a notebooky, nabíječky baterií, čtyřkopéry, solární nabíječky a napájecí zvukové zesilovače.
2. Má TPS54202DDCR vestavěné funkce ochrany?
Ano, TPS54202DDCR zahrnuje různé ochranné prvky, jako je tepelné vypnutí, ochrana nadproudového průsvitnosti a uzamčení podpětí, aby se zvýšila spolehlivost a bezpečnost systému.
3. Jaký je účel TPS54202DDCR?
TPS54202DDCR je navrženo tak, aby efektivně přeměnilo vyšší vstupní napětí na nižší výstupní napětí, takže je vhodné pro širokou škálu aplikací, jako jsou napájecí zdroje, nabíječky baterií a ovladače LED.