2024/08/28 पर 360

TPS5450DDAR स्विचिंग नियामक को कॉन्फ़िगर करने और उपयोग करने के लिए एक व्यापक गाइड

सूची

TPS5450DDAR टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा निर्मित एक उच्च-प्रदर्शन स्टेप-डाउन स्विचिंग नियामक चिप है।अपने उच्च आउटपुट वर्तमान, उच्च दक्षता और अंतर्निहित सुरक्षा कार्यों के साथ, इसका व्यापक रूप से विभिन्न औद्योगिक और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बिजली प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।इसका आसान उपयोग डिज़ाइन इंजीनियरों को उच्च-प्रदर्शन शक्ति समाधानों को जल्दी से विकसित करने में सक्षम बनाता है।इस लेख में, हम TPS5450DDAR से संबंधित कुछ प्रमुख बिंदुओं पर चर्चा करेंगे, जिसमें इसके विनिर्देश, सुविधाएँ, लेआउट और अनुप्रयोग शामिल हैं, ताकि आप इस डिवाइस की गहन समझ रख सकें।तो चलो शुरू हो जाओ!

TPS5450DDAR का अवलोकन

TPS5450DDAR एक उच्च आउटपुट वर्तमान PWM कनवर्टर है जो एक कम प्रतिरोध, उच्च-साइड एन-चैनल MOSFET को एकीकृत करता है।इसमें एक उच्च-प्रदर्शन वोल्टेज त्रुटि एम्पलीफायर है जो क्षणिक परिस्थितियों में तंग वोल्टेज विनियमन सटीकता प्रदान करता है।इसके अलावा, यह स्टार्टअप को रोकने के लिए एक अंडरवोल्टेज लॉकआउट सर्किट भी है जब इनपुट वोल्टेज 5.5V तक नहीं पहुंचता है।इनरश करंट को सीमित करने के लिए एक आंतरिक धीमी-स्टार्ट सर्किट का उपयोग किया जाता है, जबकि क्षणिक प्रतिक्रिया में सुधार के लिए एक वोल्टेज फीडफॉरवर्ड सर्किट का उपयोग किया जाता है।ENA पिन का उपयोग करके, बिजली बंद होने पर वर्तमान को कम किया जा सकता है।डिजाइन जटिलता को कम करने और बाहरी घटक गणना को कम करने के लिए, TPS5450DDAR के फीडबैक लूप को आंतरिक रूप से मुआवजा दिया जाता है।

विकल्प और समकक्ष:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

TPS5450DDAR के तकनीकी पैरामीटर

• TPS5450DDAR वोल्टेज नियामकों को स्विच करने की श्रेणी से संबंधित है।

• इसकी quiescent करंट 18UA है।

• इसकी टोपोलॉजी हिरन है।

• इसके स्विचिंग नियामक की आवृत्ति 500 ​​kHz है।

• यह कनवर्टर 90 (टाइप) प्रतिशत कुशल है।

• इसकी स्थापना विधि SMD या SMT है।

• TPS5450DDAR में आठ पिन और एक आउटपुट इंटरफ़ेस है।

• कनवर्टर में 5A तक एक आउटपुट वर्तमान और 6A तक एक शिखर वर्तमान है।

• TPS5450DDAR की लंबाई 5 मिमी है, चौड़ाई 4 मिमी है, और ऊंचाई 1.55 मिमी है।

• कनवर्टर में न्यूनतम ऑपरेटिंग तापमान -40 ° C और अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 125 ° C है।

• कनवर्टर को एक विस्तृत वोल्टेज इनपुट रेंज के साथ डिज़ाइन किया गया है और यह 5.5V से 36V के इनपुट वोल्टेज रेंज के भीतर काम कर सकता है।

• कनवर्टर को सोवरपैड -8 पैकेज और टेप और रील पैकेजिंग में त्वरित स्थापना और सुरक्षित वितरण के लिए भेजा जाएगा।

TPS5450DDAR का सरलीकृत योजनाबद्ध

TPS5450DDAR की विशेषताएं और लाभ

चिप में एक उच्च-सटीक आउटपुट वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन है।आउटपुट वोल्टेज को ± 1 प्रतिशत तक की सटीकता के साथ एक बाहरी अवरोधक के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है।सामान्य कार्य मोड में, इसकी स्विचिंग आवृत्ति 500kHz तक पहुंचती है।इसके अलावा, चिप भी विभिन्न प्रकार के सुरक्षा कार्यों को एकीकृत करती है, जिसमें इनपुट अंडर-वोल्टेज सुरक्षा, ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन, आउटपुट अंडर-वोल्टेज प्रोटेक्शन और शॉर्ट-सर्किट प्रोटेक्शन शामिल हैं।इसी समय, चिप उद्योग मानकों का अनुपालन करता है और इसमें एक विस्तृत तापमान ऑपरेटिंग रेंज (-40 ° C से +125 ° C) और इनपुट वोल्टेज रेंज (5.5V से 36V) है।यह ध्यान देने योग्य है कि TPS5450DDAR भी पर्यावरणीय निर्देशों जैसे पहुंच, ROHS और WEEE का अनुपालन करता है।विद्युत प्रदर्शन और पर्यावरण मित्रता में उत्कृष्ट प्रदर्शन के अलावा, TPS5450DDAR कई अन्य सुविधाएँ प्रदान करता है।उनमें से हैं:

थर्मल प्रबंधन: TPS5450DDAR में विभिन्न प्रकार के अंतर्निहित थर्मल प्रबंधन सुरक्षा उपाय हैं, जिसमें ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन, ओवरलोड प्रोटेक्शन आदि शामिल हैं, जो सिस्टम की सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित कर सकते हैं।

समायोज्य आउटपुट वोल्टेज: TPS5450DDAR के आउटपुट वोल्टेज को विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं के अनुकूल होने के लिए बाहरी प्रतिरोधों के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है।

वाइड इनपुट वोल्टेज रेंज: TPS5450DDAR का इनपुट वोल्टेज रेंज 5.5V से 36V है, जो विभिन्न एप्लिकेशन परिदृश्यों की जरूरतों को पूरा कर सकता है।

उच्च एकीकरण: TPS5450DDAR विभिन्न संरक्षण और नियंत्रण सर्किट जैसे पावर MOSFET, रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट और आउटपुट करंट लिमिटिंग सर्किट को एकीकृत करता है, जो बाहरी घटकों और सिस्टम लागत की संख्या को कम कर सकता है।

उच्च आउटपुट करंट: TPS5450DDAR 5A (6A पीक करंट) तक का आउटपुट करंट प्रदान कर सकता है, जो उच्च शक्ति आवश्यकताओं के साथ एप्लिकेशन परिदृश्यों को पूरा कर सकता है।

उच्च दक्षता: TPS5450DDAR SWIFT ™ (एकीकृत FET प्रौद्योगिकी के साथ स्विचर) को अपनाता है, जो 90 प्रतिशत से अधिक की रूपांतरण दक्षता प्रदान कर सकता है, जिससे ऊर्जा अपशिष्ट और गर्मी हानि कम हो जाती है।

SWIFT ™ प्रौद्योगिकी: TPS5450DDAR टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के SWIFT ™ (स्टेप-डाउन स्विचिंग रेगुलेटर इंटीग्रेटेड फ्रीक्वेंसी टेक्नोलॉजी) तकनीक को अपनाता है।यह तकनीक नियंत्रक और उच्च-साइड और निम्न-साइड MOSFET को एक ही चिप में एकीकृत करती है, जिससे दक्षता में काफी सुधार होता है और लागत को कम किया जाता है।इसके अलावा, यह तकनीक डिजाइनरों को सर्किट लेआउट को सरल बनाने में मदद करती है, जिससे सिस्टम विश्वसनीयता और समग्र प्रदर्शन में सुधार होता है।

TPS5450DDAR के सॉफ्ट स्टार्ट फ़ंक्शन को कैसे कॉन्फ़िगर करें?

सॉफ्ट-स्टार्ट फ़ंक्शन का मुख्य उद्देश्य आउटपुट वोल्टेज को स्टार्टअप के दौरान अत्यधिक इनरश करंट उत्पन्न करने से रोकना है।जब बिजली की आपूर्ति चालू हो जाती है, तो आउटपुट वोल्टेज तेजी से बढ़ेगा, और उचित नियंत्रण के बिना, यह सर्किट में अत्यधिक वर्तमान का कारण हो सकता है, जिससे सर्किट में घटकों को नुकसान होगा या अन्य प्रतिकूल प्रभाव पैदा हो सकता है।सॉफ्ट-स्टार्ट फ़ंक्शन के माध्यम से, TPS5450DDAR धीरे-धीरे स्टार्टअप के दौरान आउटपुट वोल्टेज को बढ़ा सकता है, जिससे वर्तमान के उदय की दर को सीमित किया जा सकता है।यह सर्किट में घटकों की रक्षा करने में मदद करता है और बिजली की आपूर्ति के स्थिर स्टार्टअप को सुनिश्चित करता है।TPS5450DDAR सॉफ्ट-स्टार्ट फीचर को कॉन्फ़िगर करने के लिए निम्नलिखित सामान्य चरण हैं:

स्टार्ट-अप समय निर्धारित करें: पहला, निर्धारित करें कि हम कितने समय तक आउटपुट वोल्टेज को कम से उच्च तक स्थिर करना चाहते हैं।यह नरम शुरुआत के लिए समय स्थिर निर्धारित करेगा।

एसएस/टीआर पिन कनेक्ट करें: हम एसएस/टीआर पिन को आवश्यक शक्ति या वोल्टेज स्रोत से कनेक्ट करते हैं।यदि हम सॉफ्ट-स्टार्ट सुविधा को सक्षम करना चाहते हैं, तो हमें एसएस/टीआर पिन को बाहरी वोल्टेज स्रोत से कनेक्ट करना होगा।यदि हम सॉफ्ट स्टार्ट के बिना फास्ट स्टार्टअप चाहते हैं, तो हमें एसएस/टीआर पिन को ग्राउंड (जीएनडी) से कनेक्ट करना होगा।

सॉफ्ट स्टार्ट टाइम को समायोजित करें: जरूरतों के अनुसार, बाहरी वोल्टेज स्रोत के आउटपुट को समायोजित करके सॉफ्ट स्टार्ट टाइम को नियंत्रित किया जा सकता है।उच्च वोल्टेज के परिणामस्वरूप तेजी से स्टार्टअप होगा, जबकि लोअर वोल्टेज स्टार्टअप समय का विस्तार करेगा।समायोजन करते समय, कृपया सुनिश्चित करें कि संभावित अनावश्यक समस्याओं से बचने के लिए सेट मान स्वीकार्य सीमा के भीतर है।

फ़ंक्शन को सत्यापित करें: TPS5450DDAR को इनपुट बिजली की आपूर्ति और लोड से कनेक्ट करें, और आउटपुट वोल्टेज की स्टार्टअप प्रक्रिया का निरीक्षण करें।यदि सब कुछ ठीक से काम कर रहा है, तो आउटपुट वोल्टेज हमारे कॉन्फ़िगर किए गए सॉफ्ट-स्टार्ट समय के अनुसार धीरे-धीरे एक स्थिर स्थिति में बढ़ना चाहिए।

TPS5450DDAR के ठोस अनुप्रयोग

• बैटरी चार्जर

• बिजली अनुकूलक

• उच्च घनत्व बिंदु-लोड नियामक

• 12V और 24V वितरित पावर सिस्टम

• एलसीडी मॉनिटर, प्लाज्मा मॉनिटर

TPS5450DDAR का लेआउट

लेआउट दिशानिर्देश

कम-ईएसआर सिरेमिक बाईपास कैपेसिटर को VIN पिन से कनेक्ट करें।बाईपास कैपेसिटर कनेक्शन, VIN पिन और TPS5450DDAR ग्राउंड पिन द्वारा गठित लूप क्षेत्र को कम करने के लिए ध्यान रखें।ऐसा करने का सबसे अच्छा तरीका है कि VIN ट्रेस से सटे डिवाइस के नीचे से टॉप-साइड ग्राउंड क्षेत्र का विस्तार करें, और बाईपास कैपेसिटर को VIN पिन के लिए यथासंभव करीब रखें।न्यूनतम अनुशंसित बायपास कैपेसिटेंस एक X5R या X7R ढांकता हुआ के साथ 4.7-μF सिरेमिक है।

पावरपैड के कनेक्शन के लिए एक उजागर क्षेत्र के साथ, सीधे आईसी के नीचे शीर्ष परत पर एक जमीनी क्षेत्र होना चाहिए।इस जमीनी क्षेत्र को किसी भी आंतरिक जमीन विमानों से जोड़ने के लिए VIAS का उपयोग करें।इनपुट और आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर के जमीन की तरफ अतिरिक्त VIAS का उपयोग करें।GND पिन को पीसीबी ग्राउंड से जुड़ा होना चाहिए, इसे डिवाइस के नीचे जमीन क्षेत्र से कनेक्ट करके नीचे दिखाया गया है।

पीएच पिन को आउटपुट प्रारंभ करनेवाला, कैच डायोड और बूट कैपेसिटर को रूट किया जाना चाहिए।चूंकि पीएच कनेक्शन स्विचिंग नोड है, इसलिए प्रारंभ करनेवाला को पीएच पिन के बहुत करीब स्थित होना चाहिए और अत्यधिक कैपेसिटिव युग्मन को रोकने के लिए पीसीबी कंडक्टर के क्षेत्र को कम से कम किया जाना चाहिए।आउटपुट करंट लूप क्षेत्र को कम करने के लिए कैच डायोड को डिवाइस के करीब भी रखा जाना चाहिए।दिखाए गए अनुसार चरण नोड और बूट पिन के बीच बूट संधारित्र कनेक्ट करें।बूट कैपेसिटर को आईसी के करीब रखें और कंडक्टर ट्रेस लंबाई को कम करें।घटक प्लेसमेंट और कनेक्शन दिखाए गए कनेक्शन अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन अन्य कनेक्शन रूटिंग भी प्रभावी हो सकते हैं।

Vout ट्रेस और GND के बीच दिखाए गए अनुसार आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर (ओं) को कनेक्ट करें।पीएच पिन, लॉट, कॉट और जीएनडी द्वारा गठित लूप को व्यावहारिक रूप से छोटा रखना महत्वपूर्ण है।

आउटपुट वोल्टेज को सेट करने के लिए रोकथाम डिवाइडर नेटवर्क का उपयोग करके VOUT ट्रेस को VSense पिन से कनेक्ट करें।इस ट्रेस को पीएच ट्रेस के बहुत करीब न करें।आईसी पैकेज के आकार और डिवाइस पिन-आउट के कारण, ट्रेस को आउटपुट संधारित्र के तहत रूट करने की आवश्यकता हो सकती है।वैकल्पिक रूप से, रूटिंग को एक वैकल्पिक परत पर किया जा सकता है यदि आउटपुट संधारित्र के तहत एक ट्रेस वांछित नहीं है।

यदि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाए गए ग्राउंडिंग योजना का उपयोग किया जाता है, तो ENA पिन के मार्ग के लिए एक अलग परत के लिए कनेक्शन के माध्यम से एक का उपयोग करें।

लेआउट उदाहरण

8. TPS5450DDAR का उपयोग कैसे करें?

TPS5450DDAR का उपयोग करते समय, हमें निम्नलिखित मामलों पर ध्यान देना चाहिए:

रेखा विनियमन और प्रतिक्रिया

TPS5450DDAR की लाइन का उचित समायोजन बिजली आपूर्ति प्रणाली की प्रतिक्रिया की गति और स्थिरता में सुधार करने के लिए एक महत्वपूर्ण साधन है।सर्किट में महत्वपूर्ण घटकों के मापदंडों को समायोजित करके, आउटपुट वोल्टेज और वर्तमान के सटीक नियंत्रण को महसूस किया जा सकता है, इस प्रकार सिस्टम की गतिशील प्रतिक्रिया में सुधार होता है।

अंतर्निहित सुरक्षा समारोह उपयोग

TPS5450DDAR बिल्ट-इन ओवरहीटिंग और ओवरक्रैक प्रोटेक्शन प्रभावी रूप से डिवाइस को नुकसान से बचा सकता है।उपयोग की प्रक्रिया में, हमें यह सुनिश्चित करने के लिए इन अंतर्निहित सुरक्षा कार्यों का पूरा उपयोग करना चाहिए कि असामान्य परिस्थितियों में उपकरण को आगे की क्षति से बचने के लिए समय पर बिजली की आपूर्ति से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है।

तापमान सीमा और संचालन नोड

TPS5450DDAR का उपयोग करने की प्रक्रिया में, हमें डिवाइस के तापमान परिवर्तन पर ध्यान देना चाहिए, उच्च या कम तापमान के वातावरण में लंबे समय तक काम करने से बचें, ताकि डिवाइस या प्रदर्शन गिरावट को नुकसान से बचें।

स्विचिंग आवृत्ति समायोजन

TPS5450DDAR की स्विचिंग आवृत्ति का बिजली आपूर्ति प्रणाली के प्रदर्शन पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।आवश्यकतानुसार स्विचिंग आवृत्ति को समायोजित करना सिस्टम की प्रतिक्रिया गति और स्थिरता को अनुकूलित कर सकता है।व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, हमें लोड और सिस्टम आवश्यकताओं की विशेषताओं के अनुसार उपयुक्त स्विचिंग आवृत्ति का चयन करना चाहिए।

इनपुट वोल्टेज रेंज सेटिंग

यह सुनिश्चित करना कि TPS5450DDAR का इनपुट वोल्टेज निर्दिष्ट रेंज के भीतर है, प्रभावी रूप से बहुत अधिक या बहुत कम वोल्टेज के कारण होने वाले उपकरणों की क्षति या प्रदर्शन गिरावट से बच सकता है।सर्किट को डिजाइन करते समय, हमें वास्तविक एप्लिकेशन में संभावित वोल्टेज उतार -चढ़ाव पर विचार करना चाहिए और तदनुसार उपयुक्त इनपुट वोल्टेज रेंज का चयन करना चाहिए।

पैकेज और थर्मल विचार

TPS5450DDAR पैकेज और थर्मल डिज़ाइन का इसके प्रदर्शन और स्थिरता पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।पैकेज चयन में, हमें डिवाइस के ऑपरेटिंग वातावरण और तापमान आवश्यकताओं को ध्यान में रखना चाहिए और उचित पैकेज प्रकार का चयन करना चाहिए।इसी समय, उचित गर्मी अपव्यय डिजाइन भी डिवाइस के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने की कुंजी है।व्यावहारिक अनुप्रयोग में, हम गर्मी के सिंक को बढ़ाकर और वेंटिलेशन में सुधार करके गर्मी अपव्यय प्रभाव को अनुकूलित कर सकते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. TPS5450DDAR का ऑपरेटिंग तापमान रेंज क्या है?

TPS5450DDAR का ऑपरेटिंग तापमान -40 ° C से 125 ° C तक होता है।

2. TPS5450DDAR के लिए कौन से एप्लिकेशन उपयुक्त हैं?

यह औद्योगिक, मोटर वाहन और दूरसंचार सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है।

3. TPS5450DDAR का प्रतिस्थापन और समकक्ष क्या है?

आप TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 या TPS5450DDARG4 के साथ TPS5450DDAR को बदल सकते हैं।

4. सुरक्षा के लिए TPS5450DDAR क्या सुविधाएँ प्रदान करता है?

यह ओवरक्रेन्ट प्रोटेक्शन, थर्मल शटडाउन और अंडरवोल्टेज लॉकआउट सहित सुरक्षा सुविधाएँ प्रदान करता है।