บน 02/09/2024 269

TPS54202DDCR มีประสิทธิภาพสูงคุณสมบัติทางเทคนิคและคู่มือการใช้งาน

แคตตาล็อก

tps54202ddcr คืออะไร?

ที่ tps54202ddcr เป็นตัวแปลงบั๊กแบบซิงโครนัส 2A ที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตตั้งแต่ 4.5V ถึง 28Vอุปกรณ์รวม FET สองตัวเข้ากับการชดเชยลูปภายในและฟีเจอร์ Soft-Start ภายใน 5-MS ซึ่งลดจำนวนส่วนประกอบที่ต้องการด้วยการรวม MOSFETs และใช้แพ็คเกจ SOT-23 TPS54202DDCR จะได้รับความหนาแน่นพลังงานสูงในขณะที่ครอบครองรอยเท้าเล็ก ๆ บน PCBโหมด ECO ขั้นสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการโหลดแสงให้สูงสุดและลดการสูญเสียพลังงานเพื่อลด EMI ตัวแปลงยังแนะนำการทำงานของสเปกตรัมสเปรดการ จำกัด กระแสไฟฟ้าแบบรอบวงจรใน MOSFET ด้านสูงช่วยปกป้องตัวแปลงในช่วงที่มีการใช้งานมากเกินไปหากเงื่อนไขกระแสเกินนานกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้จะมีการกระตุ้นกลไกการป้องกันโหมด Hiccup

แบบจำลองทางเลือก:

- Max17543ATP+

- TPS54202DDCT

- TPS54202HDDCT

- TPS54302DDCT

โหมดการทำงานของ TPS54202DDCR

การดำเนินการ Eco-Mode ™

TPS54202DDCR ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานในโหมดการเลื่อนชีพจรที่มีประสิทธิภาพสูงในระหว่างสภาพการโหลดแสงซึ่งเริ่มต้นเมื่อสวิตช์ปัจจุบันลดลงเป็น 0 A. ในการข้ามพัลส์ FET ด้านต่ำจะปิดการใช้งานเมื่อสวิตช์กระแสถึง 0 A. ผลลัพธ์นี้ในรูปคลื่นของโหนดสวิตช์สามารถสังเกตได้ที่พิน SW ใช้ลักษณะคล้ายกับโหมดการนำความไม่ต่อเนื่อง (DCM) ทำให้เกิดการลดความถี่การสลับที่ชัดเจนด้วยกระแสเอาต์พุตที่ลดลงช่วงเวลาระหว่างการสลับพัลส์จะเด่นชัดมากขึ้น

การทำงานปกติ

เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตอยู่เหนือเกณฑ์ UVLO TPS54202DDCR สามารถทำงานได้ในโหมดการสลับปกติโหมดการนำไฟฟ้าแบบต่อเนื่องปกติ (CCM) เกิดขึ้นเมื่อกระแสสูงสุดของตัวเหนี่ยวนำสูงกว่า 0 A. ใน CCM อุปกรณ์ทำงานที่ความถี่คงที่

ลักษณะของ tps54202ddcr

•การปิดเครื่องด้วยความร้อน

•การควบคุมโหมดปัจจุบันสูงสุด

•การเริ่มต้นอ่อนภายใน 5-ms ภายใน

•การชดเชยลูปภายใน

•การข้ามพัลส์ Eco-Mode ™ขั้นสูง

•แก้ไขความถี่การสลับ 500-kHz

•ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้าง 4.5-V ถึง 28-V

•สเปกตรัมการแพร่กระจายความถี่เพื่อลด EMI

•การปิดตัวลง 2-µA ต่ำ, 45-µa quiescent current

•การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน

•การป้องกันกระแสเกินสำหรับ MOSFET ทั้งสองด้วยการป้องกันโหมด Hiccup

• MOSFETs 148-mΩและ 78-mΩสำหรับ 2-A, กระแสเอาต์พุตอย่างต่อเนื่อง

จะลดเสียงรบกวนของ TPS54202DDCR ได้อย่างไร?

เราสามารถใช้มาตรการต่อไปนี้เพื่อลดเสียงรบกวนของ TPS54202DDCR

การจัดการโหลด

เราจำเป็นต้องพิจารณาระยะการเชื่อมต่อระหว่างโหลดและแหล่งจ่ายไฟพยายามที่จะทำการเชื่อมต่อระยะทางสั้น ๆ ซึ่งสามารถลดการสูญเสียกระแสในกระบวนการส่งและปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟประการที่สองเราควรเลือกค่าการนำไฟฟ้าที่ดีสายการเชื่อมต่อที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งสัญญาณปัจจุบัน

การเลือกส่วนประกอบ

เราต้องเลือกตัวเหนี่ยวนำเสียงรบกวนต่ำตัวเหนี่ยวนำเหล่านี้มีประสิทธิภาพการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมเพื่อลดผลกระทบของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรในขณะเดียวกันค่าการเหนี่ยวนำของพวกเขาควรถูกต้องและมีเสถียรภาพเพื่อให้แน่ใจว่าความเสถียรและความน่าเชื่อถือของวงจรการเลือกตัวเก็บประจุซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในวงจรมีความสำคัญเท่าเทียมกันตัวเก็บประจุเสียงรบกวนต่ำควรมีความต้านทานซีรีย์ที่เทียบเท่าต่ำ (ESR) ซึ่งช่วยลดการสูญเสียวงจรที่ความถี่สูงและลดระดับเสียงรบกวนที่อินพุตนอกจากนี้ความจุตัวเก็บประจุและการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าควรได้รับการจับคู่อย่างแม่นยำกับข้อกำหนดการออกแบบเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของวงจรที่มั่นคง

การเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครง

ในระหว่างกระบวนการออกแบบเราไม่ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าอินพุตเอาต์พุตและพินกราวด์เชื่อมต่ออย่างถูกต้องเพื่อป้องกันการเปิดตัวของเสียงรบกวนที่ไม่จำเป็นเนื่องจากการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสม แต่ยังมั่นใจได้ว่าลูปภาคพื้นดินนั้นสั้นที่สุดและแยกออกจากสัญญาณลูปเพื่อลดการสร้างเสียงโหมดทั่วไปนอกจากนี้เราควรแยกสายสัญญาณที่ละเอียดอ่อนออกจากลูปกระแสสูงอย่างมีประสิทธิภาพ

การออกแบบวงจร

เมื่อสร้างตัวกรองสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องจัดการทั้งเสียงรบกวนและเอาต์พุตการระบุเสียงรบกวนความถี่สูงที่อินพุตสามารถทำได้โดยการรวมตัวกรองผ่านต่ำซึ่งจะช่วยลดเสียงรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อจัดการกับเสียงรบกวนความถี่สูงในด้านอินพุตโดยรวมตัวกรองผ่านต่ำกรองสัญญาณที่ไม่พึงประสงค์ออกได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะเดียวกันในตอนท้ายเอาต์พุตตัวกรอง LC ซึ่งประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุพิสูจน์ให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในการบรรเทาเสียงนอกจากนี้เราจำเป็นต้องเลือกตัวเก็บประจุเอาท์พุทความต้านทานแบบซีรีย์ (ESR) ที่เทียบเท่ากันต่ำเพื่อช่วยลดเสียงรบกวนในขณะที่มั่นใจว่าเสถียรภาพต้องใช้ขนาดตัวเก็บประจุที่เพียงพอสำหรับเอาต์พุตที่เสถียร

การเปรียบเทียบระหว่าง TPS54202DDCR และ TPS54202DDCT

ด้วยการเปรียบเทียบชิปสองชิป TPS54202DDCR และ TPS54202DDCT เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่านอกเหนือจากแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทและรูปแบบบรรจุภัณฑ์แล้วพวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องระดับสูงในลักษณะทางเทคนิคอื่น ๆ

เลย์เอาต์ของ tps54202ddcr

แนวทางเค้าโครง

ไม่อนุญาตให้สลับกระแสไหลอยู่ใต้อุปกรณ์

ทำการเชื่อมต่อเคลวินกับพิน GND สำหรับเส้นทางการตอบรับ

ร่องรอยของโหนด VFB ควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงการมีเพศสัมพันธ์

จัดหา VIAS ที่เพียงพอสำหรับตัวเก็บประจุอินพุตและตัวเก็บประจุเอาท์พุท

รักษาร่องรอยของ SW ให้สั้นและกว้างในทางปฏิบัติเพื่อลดการปล่อยรังสี

เส้นทาง Vout แยกต่างหากควรเชื่อมต่อกับตัวต้านทานข้อเสนอแนะด้านบน

การติดตาม GND ระหว่างตัวเก็บประจุเอาท์พุทและพิน GND ควรกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดความต้านทานต่อการติดตาม

ควรวางลูปข้อเสนอแนะแรงดันไฟฟ้าออกจากร่องรอยการสลับแรงดันสูงและมีเกราะป้องกันพื้น

ตัวเก็บประจุอินพุตและตัวเก็บประจุเอาท์พุทควรวางไว้ใกล้กับอุปกรณ์มากที่สุดเพื่อลดความต้านทานการติดตาม

ร่องรอย VIN และ GND ควรกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดความต้านทานต่อการติดตามพื้นที่กว้างยังได้เปรียบจากจุดชมวิวของการกระจายความร้อน

ตัวอย่างเค้าโครง

วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของคอมพิวเตอร์และเซิร์ฟเวอร์ด้วย TPS54202DDCR

บางวิธีอยู่ในรายการด้านล่าง:

ใช้ฟังก์ชั่นการเปิดใช้งาน: ด้วยฟังก์ชั่นการเปิดใช้งานของ TPS54202DDCR เราสามารถควบคุมการเปิดและปิดพลังงานตามความต้องการของระบบเมื่ออุปกรณ์ไม่ได้ใช้งานเราสามารถปิดแหล่งจ่ายไฟเพื่อลดการใช้พลังงาน

เลือกแรงดันเอาต์พุตที่ถูกต้อง: เราตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตของ TPS54202DDCR ตามข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบที่แตกต่างกันในคอมพิวเตอร์และเซิร์ฟเวอร์สิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงการใช้พลังงานและลดการใช้พลังงาน

เพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครงและการเดินสาย: ในระหว่างการออกแบบ PCB เราควรเพิ่มประสิทธิภาพการจัดวางและการเดินสายของตัวแปลงพลังงานเพื่อลดเสียงรบกวนและสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าสิ่งนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานและลดการใช้พลังงานของระบบ

ใช้ส่วนประกอบภายนอกที่เหมาะสม: เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดเราจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบภายนอกที่เหมาะสมเช่นตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุและตัวต้านทานส่วนประกอบเหล่านี้ควรมีความเสถียรสูงการสูญเสียต่ำและขนาดเล็ก

ปรับความถี่การสลับ: เราควรปรับความถี่การสลับของ TPS54202DDCR ตามข้อกำหนดของระบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานความถี่ในการสลับที่สูงขึ้นอาจนำไปสู่การใช้พลังงานที่สูงขึ้นดังนั้นเราจำเป็นต้องหาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและค่าใช้จ่าย

นำการออกแบบเอาท์พุทมาใช้หลายอย่าง: หากมีข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าหลายอย่างในคอมพิวเตอร์และเซิร์ฟเวอร์เราสามารถพิจารณาใช้การออกแบบเอาต์พุตหลายรายการเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านแหล่งจ่ายไฟของส่วนประกอบที่แตกต่างกันสิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงการแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่จำเป็นและลดการใช้พลังงาน

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. ตัวแปลงบั๊กใช้ทำเพื่ออะไร?

ตัวแปลงบั๊กถูกใช้เพื่อก้าวลงแรงดันไฟฟ้าของอินพุตที่กำหนดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่จำเป็นตัวแปลงบั๊กส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ USB ในระหว่างการเดินทาง, จุดแปลงโหลดสำหรับพีซีและแล็ปท็อป, เครื่องชาร์จแบตเตอรี่, โคปเตอร์รูปสี่เหลี่ยม, เครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์และเครื่องขยายเสียงเสียง

2. TPS54202DDCR มีคุณสมบัติการป้องกันในตัวหรือไม่?

ใช่ TPS54202DDCR มีคุณสมบัติการป้องกันที่หลากหลายเช่นการปิดเครื่องด้วยความร้อนการป้องกันกระแสเกินและการล็อคแรงดันต่ำเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบและความปลอดภัย

3. จุดประสงค์ของ TPS54202DDCR คืออะไร?

TPS54202DDCR ได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่สูงขึ้นให้เป็นแรงดันเอาต์พุตที่ต่ำกว่าทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเช่นอุปกรณ์จ่ายไฟเครื่องชาร์จแบตเตอรี่และไดรเวอร์ LED