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TPS5450DDAR 스위치 레귤레이터 구성 및 사용에 대한 포괄적 인 안내서

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그만큼 TPS5450DDAR Texas Instruments에서 제조 한 고성능 스텝 다운 스위치 레귤레이터 칩입니다.높은 출력 전류, 고효율 및 내장 보호 기능을 갖춘 다양한 산업 및 소비자 전자 장비의 전력 시스템에서 널리 사용됩니다.사용하기 쉬운 설계를 통해 엔지니어는 고성능 전력 솔루션을 빠르게 개발할 수 있습니다.이 기사에서는 사양, 기능, 레이아웃 및 응용 프로그램을 포함하여 TPS5450DDAR과 관련된 몇 가지 주요 포인트를 논의 하여이 장치를 심도있게 이해할 수 있습니다.그래서 시작합시다!

TPS5450DDAR의 개요

TPS5450DDAR은 저항, 하이 사이드 N 채널 MOSFET을 통합하는 높은 출력 전류 PWM 컨버터입니다.과도 조건에서 긴밀한 전압 조절 정확도를 제공하는 고성능 전압 오차 증폭기가 있습니다.또한 입력 전압이 5.5V에 도달하지 않을 때 시작을 방지하기 위해 저전압 잠금 회로가 있습니다.내부 느린 스타트 회로는 Inrush 전류를 제한하는 데 사용되는 반면 전압 피드 포워드 회로는 과도 응답을 개선하는 데 사용됩니다.ENA 핀을 사용하면 전원이 꺼질 때 전류를 일반적으로 18µA로 줄일 수 있습니다.설계 복잡성을 줄이고 외부 구성 요소 수를 줄이기 위해 TPS5450DDAR의 피드백 루프가 내부적으로 보상됩니다.

대안 및 이와 동등한 점 :

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

TPS5450DDAR의 기술 매개 변수

• TPS5450DDAR은 스위칭 전압 조정기의 범주에 속합니다.

• 정지 전류는 18UA입니다.

• 토폴로지는 벅입니다.

• 스위칭 조절기의 주파수는 500 kHz입니다.

•이 변환기는 90 % 효율적입니다.

• 설치 방법은 SMD 또는 SMT입니다.

• TPS5450DDAR에는 8 개의 핀과 1 개의 출력 인터페이스가 있습니다.

• 변환기에는 최대 5A의 출력 전류가 있고 최대 6A의 피크 전류가 있습니다.

• TPS5450DDAR의 길이는 5mm이고 너비는 4mm, 높이는 1.55mm입니다.

• 변환기의 최소 작동 온도는 -40 ° C이고 최대 작동 온도는 125 ° C입니다.

• 컨버터는 광범위한 전압 입력 범위로 설계되었으며 5.5V ~ 36V의 입력 전압 범위 내에서 작동 할 수 있습니다.

• 컨버터는 빠른 설치 및 안전한 배송을 위해 소아 파워 파드 -8 패키지와 테이프 및 릴 포장으로 배송됩니다.

TPS5450DDAR의 단순화 된 회로도

TPS5450DDAR의 특징 및 장점

칩에는 고정밀 출력 전압 조정 기능이 있습니다.출력 전압은 최대 ± 1 %의 정확도로 외부 저항을 통해 조정할 수 있습니다.정상적인 작업 모드에서는 스위칭 주파수가 500kHz에 도달합니다.또한 칩은 입력 언더 전압 보호, 과열 보호, 출력 언더 전압 보호 및 단락 보호를 포함한 다양한 보호 기능을 통합합니다.동시에 칩은 산업 표준을 준수하며 온도 작동 범위 (-40 ° C ~ +125 ° C)와 입력 전압 범위 (5.5V ~ 36V)를 갖습니다.TPS5450DDAR은 Reach, ROHS 및 Weee와 같은 환경 지시를 준수한다는 점을 언급 할 가치가 있습니다.TPS5450ddar는 전기 성능 및 환경 친화 성이 뛰어나는 것 외에도 다른 많은 기능을 제공합니다.그들 중에는 다음과 같습니다.

열 관리 : TPS5450DDAR에는 과열 보호, 과부하 보호 등을 포함한 다양한 내장 열 관리 보호 조치가있어 시스템의 안전성과 안정성을 보장 할 수 있습니다.

조정 가능한 출력 전압 : 외부 저항을 통해 TPS5450DDAR의 출력 전압을 조정하여 다양한 응용 프로그램 시나리오의 요구에 적응할 수 있습니다.

넓은 입력 전압 범위 : TPS5450DDAR의 입력 전압 범위는 5.5V ~ 36V로 다양한 응용 프로그램 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있습니다.

높은 통합 : TPS5450DDAR은 전력 MOSFET, 역전 전압 보호 회로 및 출력 전류 제한 회로와 같은 다양한 보호 및 제어 회로를 통합하여 외부 구성 요소 및 시스템 비용의 수를 줄일 수 있습니다.

높은 출력 전류 : TPS5450DDAR은 최대 5A (6A 피크 전류)의 출력 전류를 제공 할 수 있으며, 이는 높은 전력 요구 사항을 가진 응용 프로그램 시나리오를 충족 할 수 있습니다.

고효율 : TPS5450DDAR은 SWIFT ™ (통합 된 FET 기술을 갖춘 스위처) 기술을 채택하여 최대 90 % 이상의 전환 효율을 제공하여 에너지 폐기물 및 열 손실을 줄일 수 있습니다.

SWIFT ™ 기술 : TPS5450DDAR은 Texas Instruments 'Swift ™ (스텝 다운 스위치 레귤레이터 통합 ​​주파수 기술) 기술을 채택합니다.이 기술은 컨트롤러와 하이 사이드 및 낮은 측면 MOSFET을 단일 칩으로 통합하여 효율성을 크게 향상시키고 비용을 줄입니다.또한이 기술은 설계자가 회로 레이아웃을 단순화하여 시스템 신뢰성과 전반적인 성능을 향상시킵니다.

TPS5450DDAR의 소프트 스타트 기능을 구성하는 방법은 무엇입니까?

소프트 스타트 함수의 주요 목적은 시작 중에 출력 전압이 과도한 Inrush 전류를 생성하는 것을 방지하는 것입니다.전원 공급 장치가 켜지면 출력 전압이 빠르게 상승하고 올바른 제어없이 회로에서 과도한 전류를 유발하여 회로의 구성 요소를 손상 시키거나 다른 부작용을 일으킬 수 있습니다.Soft-Start 함수를 통해 TPS5450DDAR은 시작 중에 출력 전압을 점차 증가시켜 전류의 상승률을 제한 할 수 있습니다.이를 통해 회로의 구성 요소를 보호하고 전원 공급 장치의 안정적인 스타트 업을 보장합니다.다음은 TPS5450DDAR 소프트 스타트 기능을 구성하는 일반적인 단계입니다.

시작 시간을 결정하십시오. 먼저 출력 전압이 낮은 곳에서 높이에서 높은 시간에 얼마나 오랫동안 안정화되도록하는지 결정하십시오.이것은 소프트 스타트의 시간 상수를 결정합니다.

SS/TR 핀 연결 : SS/TR 핀을 필요한 전력 또는 전압 소스에 연결합니다.소프트 스타트 기능을 활성화하려면 SS/TR 핀을 외부 전압 소스에 연결해야합니다.소프트 스타트없이 빠른 시작을 원한다면 SS/TR 핀을 GND (GND)에 연결해야합니다.

소프트 시작 시간 조정 : 요구에 따라 외부 전압 소스의 출력을 조정하여 소프트 시작 시간을 제어 할 수 있습니다.전압이 높을수록 시작이 더 빠른 반면, 전압이 낮은 전압은 시작 시간이 연장됩니다.조정할 때 불필요한 문제를 피하기 위해 설정 값이 허용 범위 내에 있는지 확인하십시오.

기능 확인 : TPS5450ddar를 입력 전원 공급 장치 및 부하에 연결하고 출력 전압의 시작 프로세스를 관찰하십시오.모든 것이 제대로 작동하는 경우 구성된 소프트 스타트 시간에 따라 출력 전압이 천천히 정상 상태로 올라갑니다.

TPS5450DDAR의 콘크리트 응용

• 배터리 충전기

• 전원 어댑터

• 고밀도 포인트로드 레귤레이터

• 12V 및 24V 분산 전원 시스템

• LCD 모니터, 혈장 모니터

TPS5450DDAR의 레이아웃

레이아웃 가이드 라인

낮은 ESR 세라믹 바이 패스 커패시터를 빈 핀에 연결하십시오.바이 패스 커패시터 연결, 빈 핀 및 TPS5450ddar 접지 핀으로 형성된 루프 영역을 최소화하도록주의하십시오.이를 수행하는 가장 좋은 방법은 Vin Trace에 인접한 장치 아래에서 상단지면 영역을 확장하고 바이 패스 커패시터를 Vin 핀에 최대한 가깝게 배치하는 것입니다.권장되는 바이 패스 커패시턴스는 X5R 또는 X7R 유전체가있는 4.7-μF 세라믹입니다.

PowerPad에 연결하기 위해 노출 된 영역이있는 IC 바로 아래에 상단 레이어에 접지 영역이 있어야합니다.VIAS를 사용 하여이지면 영역을 모든 내부지면에 연결하십시오.입력 및 출력 필터 커패시터의지면에 추가 VIAS를 사용하십시오.GND 핀은 아래와 같이 장치 아래의 접지 영역에 연결하여 PCB 접지에 연결되어야합니다.

pH 핀은 출력 인덕터, 캐치 다이오드 및 부트 커패시터로 라우팅해야합니다.pH 연결은 스위칭 노드이므로 인덕터는 PH 핀에 매우 가깝게 위치해야하며 PCB 도체의 영역은 과도한 정전성 커플 링을 방지하기 위해 최소화해야합니다.캐치 다이오드는 또한 출력 전류 루프 영역을 최소화하기 위해 장치 근처에 배치해야합니다.그림과 같이 위상 노드와 부트 핀 사이에 부트 커패시터를 연결하십시오.부트 커패시터를 IC에 가깝게 유지하고 도체 추적 길이를 최소화하십시오.표시된 구성 요소 배치 및 연결은 잘 작동하지만 다른 연결 라우팅도 효과적 일 수 있습니다.

VOUT 트레이스와 GND 사이에 표시된대로 출력 필터 커패시터를 연결하십시오.PH 핀, Lout, Cout 및 GND에 의해 루프를 실용적으로 작게 유지하는 것이 중요합니다.

저항 분배기 네트워크를 사용하여 vout 트레이스를 Vsense 핀에 연결하여 출력 전압을 설정하십시오.이 트레이스를 pH 추적에 너무 가깝게 라우팅하지 마십시오.IC 패키지의 크기와 장치 핀 아웃으로 인해 트레이스를 출력 커패시터 아래에서 라우팅해야 할 수 있습니다.대안으로, 출력 커패시터 아래의 트레이스가 바람직하지 않은 경우 대체 층에서 라우팅이 수행 될 수있다.

다음 그림에 표시된 접지 체계를 사용하는 경우 다른 레이어에 대한 비어 연결을 사용하여 ENA 핀으로 경로를 사용하십시오.

레이아웃 예제

8. tps5450ddar를 사용하는 방법은 무엇입니까?

TPS5450DDAR을 사용할 때는 다음과 같은 문제에주의를 기울여야합니다.

라인 규제 및 대응

TPS5450DDAR 라인의 합리적인 조정은 전원 공급 시스템의 응답 속도와 안정성을 향상시키는 중요한 수단입니다.회로에서 임계 구성 요소의 매개 변수를 조정함으로써 출력 전압 및 전류의 정확한 제어를 실현하여 시스템의 동적 응답을 향상시킬 수 있습니다.

내장 보호 기능 사용

TPS5450DDAR 내장 과열 및 과전류 보호는 장치를 손상으로부터 효과적으로 보호 할 수 있습니다.사용 과정에서, 우리는 이러한 내장 보호 기능을 최대한 활용하여 비정상적인 상황의 장비를 전원 공급 장치에서 적시에 분리하여 추가 손상을 피할 수 있도록해야합니다.

온도 범위 및 작동 노드

TPS5450ddar를 사용하는 과정에서 장치의 온도 변화에주의를 기울여야합니다. 장치의 손상 또는 성능 저하를 피하기 위해 고온 환경에서 오랫동안 작동하지 않도록해야합니다.

전환 주파수 조정

TPS5450DDAR의 스위칭 주파수는 전원 공급 장치 시스템의 성능에 영향을 미칩니다.필요에 따라 스위칭 주파수를 조정하면 시스템의 응답 속도와 안정성을 최적화 할 수 있습니다.실제 애플리케이션에서는 부하의 특성 및 시스템 요구 사항에 따라 적절한 스위칭 주파수를 선택해야합니다.

입력 전압 범위 설정

TPS5450DDAR의 입력 전압이 지정된 범위 내에 있는지 확인하면 너무 높거나 낮은 전압으로 인한 장비 손상 또는 성능 저하를 효과적으로 피할 수 있습니다.회로를 설계 할 때는 실제 응용 프로그램에서 가능한 전압 변동을 고려하고 그에 따라 적절한 입력 전압 범위를 선택해야합니다.

패키지 및 열 고려 사항

TPS5450DDAR 패키지 및 열 설계는 성능과 안정성에 중요한 영향을 미칩니다.패키지 선택에서는 장치의 작동 환경 및 온도 요구 사항을 고려하고 적절한 패키지 유형을 선택해야합니다.동시에, 합리적인 열 소산 설계도 장치의 안정적인 작동을 보장하는 열쇠입니다.실제 적용에서는 방열판을 늘리고 환기를 개선하여 열 소산 효과를 최적화 할 수 있습니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. TPS5450DDAR의 작동 온도 범위는 얼마입니까?

TPS5450DDAR의 작동 온도는 -40 ° C ~ 125 ° C입니다.

2. TPS5450ddar는 어떤 응용 프로그램에 적합합니까?

산업, 자동차 및 통신을 포함한 광범위한 응용 프로그램에 적합합니다.

3. TPS5450DDAR의 교체 및 동등한 것은 무엇입니까?

TPS5450DDAR을 TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 또는 TPS5450DDARG4로 교체 할 수 있습니다.

4. TPS5450DDAR은 보호를 위해 어떤 기능을 제공합니까?

과전류 보호, 열 셧다운 및 저전압 잠금을 포함한 보호 기능을 제공합니다.