TPS54202DDCR Kecekapan Tinggi Buck Converters Ciri -ciri Teknikal dan Panduan Aplikasi
Katalog
Apa itu TPS54202DDCR?
The TPS54202DDCR adalah penukar Buck 2A Synchronous dengan julat voltan input dari 4.5V hingga 28V.Peranti mengintegrasikan dua FET beralih dengan pampasan gelung dalaman dan ciri permulaan lembut dalaman 5-ms, mengurangkan bilangan komponen yang diperlukan.Dengan mengintegrasikan MOSFET dan menggunakan pakej SOT-23, TPS54202DDCR mencapai ketumpatan kuasa tinggi sambil menduduki jejak kecil pada PCB.Mod Eco Lanjutannya memaksimumkan kecekapan beban cahaya dan mengurangkan kehilangan kuasa.Untuk mengurangkan EMI, penukar juga memperkenalkan operasi spektrum penyebaran.Kitaran demi kitaran yang mengehadkan di MOSFET yang tinggi melindungi penukar semasa keadaan beban, sementara pembatas semasa yang membatasi di MOSFET yang rendah menghalang arus pelarian, meningkatkan keselamatan selanjutnya.Sekiranya keadaan overcurrent berlangsung lebih lama daripada ambang yang ditetapkan, mekanisme perlindungan mod HICCUP dicetuskan.
Model alternatif:
Mod fungsional TPS54202DDCR
Operasi Eco-Mode ™
TPS54202DDCR direkayasa untuk berfungsi dalam mod skip pulse kecekapan tinggi semasa keadaan beban cahaya, yang bermula apabila arus suis jatuh ke 0 A. Dalam pulse melangkau, FET bawah bawah menyahaktifkan apabila arus suis mencapai 0 A. Hasil iniDalam bentuk gelombang nod beralih, boleh dilihat pada pin SW, mengamalkan ciri -ciri yang serupa dengan mod pengaliran yang tidak berterusan (DCM), menyebabkan pengurangan kekerapan penukaran yang jelas.Dengan penurunan arus output, selang antara pulsa beralih menjadi lebih jelas.
Operasi biasa
Apabila voltan input berada di atas ambang UVLO, TPS54202DDCR boleh beroperasi dalam mod pensuisan biasa mereka.Mod pengaliran berterusan biasa (CCM) berlaku apabila arus puncak induktor melebihi 0 A. Dalam CCM, peranti ini beroperasi pada frekuensi tetap.
Ciri -ciri TPS54202DDCR
• Penutupan terma
• Kawalan mod semasa puncak
• Permulaan lembut 5-ms dalaman
• Pampasan gelung dalaman
• Langkau Pulse Eco-Mode ™ Advanced
• Memperbaiki kekerapan penukaran 500-kHz
• julat voltan input lebar 4.5-v hingga 28-v
• Spektrum penyebaran kekerapan untuk mengurangkan EMI
• Penutupan 2-μA yang rendah, arus 45-μA diam
• Perlindungan overvoltage
• Perlindungan overcurrent untuk kedua -dua MOSFET dengan perlindungan mod HICCUP
• Bersepadu 148-MΩ dan 78-MΩ MOSFET untuk 2-A, arus output berterusan
Bagaimana untuk mengurangkan bunyi TPS54202DDCR?
Kita boleh mengambil langkah -langkah berikut untuk mengurangkan bunyi TPS54202DDCR.
Pengurusan beban
Kita perlu mempertimbangkan jarak sambungan antara beban dan bekalan kuasa, cuba menyimpan sambungan jarak jauh, yang dapat mengurangkan kehilangan arus dalam proses penghantaran dan meningkatkan kecekapan bekalan kuasa.Kedua, kita harus memilih kekonduksian yang baik, garis sambungan yang stabil dan boleh dipercayai untuk memastikan penghantaran semasa yang stabil.
Pemilihan komponen
Kita perlu memilih induktor bunyi yang rendah.Induktor ini mempunyai prestasi perisai elektromagnet yang sangat baik untuk mengurangkan kesan gangguan elektromagnet pada litar.Pada masa yang sama, nilai induktansi mereka harus tepat dan stabil untuk memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan litar.Pemilihan kapasitor, sebagai komponen yang sangat diperlukan dalam litar, sama pentingnya.Kapasitor bunyi rendah harus mempunyai rintangan siri setara yang rendah (ESR), yang mengurangkan kerugian litar pada frekuensi tinggi dan menurunkan tahap bunyi pada input.Di samping itu, kapasitor kapasit dan penarafan voltan sepatutnya dipadankan dengan keperluan reka bentuk khusus untuk memastikan operasi litar yang stabil.
Pengoptimuman susun atur
Semasa proses reka bentuk, kita bukan sahaja perlu memastikan bahawa input, output dan pin tanah disambungkan dengan betul untuk mengelakkan pengenalan bunyi yang tidak perlu kerana sambungan yang tidak wajar, tetapi juga memastikan bahawa gelung tanah adalah secepat mungkin dan dipisahkan dari isyaratgelung untuk mengurangkan penjanaan bunyi mod biasa.Di samping itu, kita juga harus memisahkan garis isyarat sensitif secara berkesan dari gelung semasa yang tinggi.
Reka bentuk litar
Apabila membuat penapis untuk litar elektronik, adalah penting untuk mengendalikan bunyi input dan output.Menangani bunyi frekuensi tinggi pada input dapat dicapai dengan mengintegrasikan penapis lulus yang rendah, yang secara efisien menghapuskan bunyi yang tidak diingini.Untuk menangani bunyi frekuensi tinggi di bahagian input, menggabungkan penapis lulus rendah dengan berkesan menapis isyarat yang tidak diingini.Sementara itu, pada hujung output, penapis LC, yang terdiri daripada induktor dan kapasitor, membuktikan berkesan dalam mengurangkan bunyi.Di samping itu, kita perlu memilih kapasitor output rintangan siri bersamaan rendah (ESR) untuk membantu mengurangkan bunyi bising sambil memastikan kestabilan memerlukan saiz kapasitor yang mencukupi untuk output yang stabil.
Perbandingan antara TPS54202DDCR dan TPS54202DDCT
Dengan membandingkan kedua -dua cip TPS54202DDCR dan TPS54202DDCT, kita dapat melihat dengan jelas bahawa sebagai tambahan kepada voltan output dan bentuk pembungkusan, mereka menunjukkan tahap konsistensi yang tinggi dalam ciri -ciri teknikal yang lain.
Susun atur TPS54202DDCR
Garis panduan susun atur
Jangan biarkan beralih arus mengalir di bawah peranti.
Buat sambungan Kelvin ke pin GND untuk laluan maklum balas.
Jejak nod VFB harus sekecil mungkin untuk mengelakkan gandingan bunyi.
Menyediakan vias yang mencukupi untuk kapasitor input dan kapasitor output.
Pastikan jejak SW secara fizikal pendek dan luas sebagai praktikal untuk meminimumkan pelepasan yang dipancarkan.
Laluan VOUT yang berasingan harus disambungkan ke perintang maklum balas atas.
Jejak GND antara kapasitor output dan pin GND harus seluas mungkin untuk meminimumkan impedans jejaknya.
Gelung maklum balas voltan hendaklah diletakkan jauh dari jejak beralih voltan tinggi, dan sebaik-baiknya mempunyai perisai tanah.
Kapasitor input dan kapasitor output hendaklah diletakkan sebagai dekat dengan peranti yang mungkin untuk meminimumkan impedans jejak.
Jejak VIN dan GND harus seluas mungkin untuk mengurangkan impedans jejak.Kawasan yang luas juga mendapat kelebihan dari sudut pandang pelesapan haba.
Contoh susun atur
Bagaimana untuk meningkatkan kecekapan kuasa komputer dan pelayan dengan TPS54202DDCR?
Beberapa kaedah disenaraikan di bawah:
Menggunakan fungsi Enable: Dengan fungsi membolehkan TPS54202DDCR, kita dapat mengawal kuasa ON dan OFF mengikut permintaan sistem.Apabila peranti tidak digunakan, kita boleh mematikan bekalan kuasa untuk mengurangkan penggunaan tenaga.
Pilih voltan output yang betul: Kami menetapkan voltan output TPS54202DDCR mengikut keperluan voltan komponen yang berbeza dalam komputer dan pelayan.Ini boleh mengelakkan lebih banyak kuasa dan mengurangkan penggunaan tenaga.
Mengoptimumkan susun atur dan pendawaian: Semasa reka bentuk PCB, kita harus mengoptimumkan susun atur dan pendawaian penukar kuasa untuk mengurangkan gangguan bunyi dan elektromagnetik.Ini dapat meningkatkan kecekapan penukaran kuasa dan mengurangkan penggunaan tenaga sistem.
Gunakan komponen luaran yang sesuai: Untuk memaksimumkan kecekapan kuasa, kita perlu memilih komponen luaran yang sesuai seperti induktor, kapasitor dan perintang.Komponen ini harus dicirikan oleh kestabilan yang tinggi, kehilangan rendah dan saiz kecil.
Laraskan kekerapan penukaran: Kami harus menyesuaikan kekerapan penukaran TPS54202DDCR mengikut keperluan sistem untuk mengoptimumkan kecekapan penukaran kuasa.Kekerapan penukaran yang lebih tinggi boleh menyebabkan penggunaan kuasa yang lebih tinggi, jadi kita perlu mencari keseimbangan antara kecekapan dan kos.
Mengadopsi Reka Bentuk Output Pelbagai: Jika terdapat pelbagai keperluan voltan dalam komputer dan pelayan, kita boleh mempertimbangkan untuk mengadopsi reka bentuk output berganda untuk memenuhi keperluan bekalan kuasa komponen yang berbeza.Ini boleh mengelakkan penukaran voltan yang tidak perlu dan mengurangkan penggunaan tenaga.
Soalan Lazim [Soalan Lazim]
1. Apakah penukar buck digunakan?
Penukar Buck digunakan untuk melepaskan voltan input yang diberikan untuk mencapai output yang diperlukan.Penukar Buck kebanyakannya digunakan untuk USB di mana sahaja, titik penukar beban untuk PC dan komputer riba, pengecas bateri, copters quad, pengecas solar, dan penguat audio kuasa.
2. Adakah TPS54202DDCR mempunyai ciri perlindungan terbina dalam?
Ya, TPS54202DDCR merangkumi pelbagai ciri perlindungan seperti penutupan haba, perlindungan overcurrent, dan lockout undervoltage untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan keselamatan sistem.
3. Apakah tujuan TPS54202DDCR?
TPS54202DDCR direka untuk menukar voltan input yang lebih tinggi ke voltan keluaran yang lebih rendah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi seperti bekalan kuasa, pengecas bateri, dan pemandu LED.