บน 28/08/2024 478

TPS5430 ภาพรวมเชิงลึก: ตัวแปลง PWM ประสิทธิภาพสูง

แคตตาล็อก

คำอธิบาย TPS5430

ที่ TPS5430 เป็นตัวแปลง PWM ปัจจุบันที่ส่งออกสูงซึ่งรวมความต้านทานต่ำ Mosfet N-Channel ด้านสูงตัวแปลงนี้มีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลากหลายรวมถึงแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงที่ให้ความแม่นยำในการควบคุมสูงภายใต้สภาวะชั่วคราววงจรการล็อคของ Undervoltage เพื่อป้องกันการเริ่มต้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่ถึง 5.5V;ตั้งค่าวงจรเริ่มต้นช้าภายในเพื่อ จำกัด กระแสการไหลเข้าและวงจรฟีดไปข้างหน้าแรงดันไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงการตอบสนองชั่วคราวโดยการใช้ PIN ENA กระแสการปิดระบบสามารถลดลงเป็น 15µA โดยทั่วไปนอกจากนี้ TPS5430 ยังมีคุณสมบัติเช่นเทอร์มินัลเปิดใช้งานระดับสูงขีด จำกัด เกินปัจจุบันการป้องกันแรงดันเกินและการปิดเครื่องด้วยความร้อนเพื่อลดความซับซ้อนของการออกแบบและลดจำนวนส่วนประกอบภายนอกลูปข้อเสนอแนะของ TPS5430 ได้รับการชดเชยภายในในเวลาเดียวกัน TPS5430 สามารถควบคุมแหล่งจ่ายไฟที่หลากหลายรวมถึงรถบัส 24V ทำให้สามารถดำเนินการได้อย่างยอดเยี่ยมในสถานการณ์แอปพลิเคชันต่างๆนอกจากนี้ TPS5430 ยังมีให้บริการในแพ็คเกจวงจรรวม PowerPad แบบ SOIC ที่ใช้งานง่ายและใช้งานง่ายเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ใช้การออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพสูงอย่างรวดเร็วและตอบสนองความต้องการการพัฒนาอุปกรณ์ที่แน่นหนา TI ยังมีโมดูลการประเมินและเครื่องมือซอฟต์แวร์ดีไซน์เนอร์เครื่องมือเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ใช้ออกแบบแหล่งจ่ายไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

ทางเลือกและเทียบเท่า:

- LM22673

- LM22676

- RT2808A

- TPS5420

การจัดเรียง PIN และคำอธิบายของ TPS5430

ดังที่แสดงในภาพด้านบน TPS5430 มีแปดพินชื่อและคำอธิบายของพวกเขามีดังนี้:

PIN 1 (บู๊ต): เพิ่มตัวเก็บประจุสำหรับไดรเวอร์เกต FET ด้านสูงเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ ESR ต่ำ0.01μFจาก PIN บูตไปยัง PH PIN

PIN 2 ~ 3 (NC): ไม่เชื่อมต่อภายใน

PIN 4 (VSENSE): แรงดันไฟฟ้าป้อนกลับสำหรับตัวควบคุมเชื่อมต่อกับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต

PIN 5 (ENA): เปิดและปิดการควบคุมต่ำกว่า 0.5V อุปกรณ์จะหยุดสลับลอยพินเพื่อเปิดใช้งาน

พิน 6 (GND): กราวด์เชื่อมต่อกับ DAP

พิน 7 (VIN): แรงดันไฟฟ้าอินพุตบายพาส VIN PIN ไปยังพิน GND ใกล้กับแพ็คเกจอุปกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุเซรามิก ESR ที่มีคุณภาพสูง

PIN 8 (pH): แหล่งที่มาของ MOSFET กำลังด้านสูงเชื่อมต่อกับตัวเหนี่ยวนำภายนอกและไดโอด

ลักษณะของ TPS5430

TPS5430 มักจะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

การใช้พลังงานต่ำ: TPS5430 มีโหมดการทำงานหลายโหมดซึ่งสามารถปรับความถี่ในการทำงานและกระแสตามเงื่อนไขการโหลดจริงโดยอัตโนมัติซึ่งจะทำให้การใช้พลังงานต่ำภายใต้ภาระแสงหรือไม่โหลด TPS5430 สามารถเข้าสู่โหมดสลีปลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก

ประสิทธิภาพสูง: TPS5430 ใช้เทคโนโลยีการควบคุมการสลับขั้นสูงทำให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงถึง 96 เปอร์เซ็นต์ในการใช้งานจริงสามารถลดการสูญเสียพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพความร้อนที่ดี: TPS5430 ใช้การออกแบบการกระจายความร้อนขั้นสูงซึ่งสามารถนำความร้อนไปสู่หม้อน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

ประสิทธิภาพการแปลงสูง: ในการใช้งานจริง TPS5430 สามารถแปลงพลังงานอินพุตเป็นกำลังเอาต์พุตได้อย่างมีประสิทธิภาพลดการสูญเสียพลังงานอย่างมากและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์การแปลงที่มีประสิทธิภาพนี้ไม่เพียง แต่ช่วยลดการใช้พลังงานของระบบ แต่ยังช่วยลดปัญหาการกระจายความร้อนและปรับปรุงความเสถียรของระบบและความน่าเชื่อถือ

การรวมเข้าด้วยกันสูง: TPS5430 รวมโมดูลการทำงานที่หลากหลายรวมถึงการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินขีด จำกัด ปัจจุบันการแปลงแรงดันไฟฟ้าการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ ฯลฯ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการออกแบบของวงจรรอบนอกในเวลาเดียวกัน TPS5430 ใช้แพ็คเกจขนาดเล็กเพื่ออำนวยความสะดวกในการรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

โหมดการทำงานของ TPS5430

การทำงานด้วยการควบคุม Ena

แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นใช้งานเปิดใช้งานคือ 1.3 V สูงสุดด้วย ENA ที่อยู่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าขีด จำกัด ขั้นต่ำ 0.5 V TPS5430 จะถูกปิดใช้งานและยับยั้งการสลับแม้ว่า VIN จะสูงกว่าเกณฑ์ UVLOกระแสที่เงียบสงบจะลดลงในสถานะนี้หากแรงดันไฟฟ้า Ena เพิ่มขึ้นเหนือเกณฑ์การเริ่มต้นสูงสุดในขณะที่ V (VIN) อยู่เหนือเกณฑ์ UVLO อุปกรณ์จะทำงานได้เปิดใช้งานการสลับและลำดับเริ่มต้นช้าเริ่มต้นขึ้นTPS5430 เริ่มต้นแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงภายในจาก 0 V ถึงค่าสุดท้ายในช่วงเวลาเริ่มต้นช้าภายใน

การทำงานใกล้กับแรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำ

แนะนำให้ใช้ TPS5430 ในการทำงานกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงกว่า 5.5 V. เกณฑ์ VIN UVLO ทั่วไปคือ 5.3 V และอุปกรณ์สามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตลงไปที่แรงดันไฟฟ้า UVLOที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตด้านล่างแรงดันไฟฟ้า UVLO จริงอุปกรณ์จะไม่สลับหาก EN ลอยหรือดึงออกจากภายนอกเพิ่มขึ้นมากกว่า 1.3 V เมื่อ V (VIN) ผ่านเกณฑ์ UVLO TPS5430 จะทำงานได้เปิดใช้งานการสลับและลำดับเริ่มต้นช้าเริ่มต้นขึ้นTPS5430 เริ่มต้นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงภายในจาก 0 V ถึงค่าสุดท้ายในช่วงเวลาเริ่มช้าภายใน

ข้อดีและข้อเสียของ TPS5430 คืออะไร?

ข้อดีของ TPS5430

แพ็คเกจขนาดกะทัดรัด: TPS5430 ใช้แบบฟอร์มแพ็คเกจขนาดกะทัดรัดซึ่งมักจะเป็นแพ็คเกจ SOP หรือ MSOP 8 พินซึ่งมีขนาดเล็กและเหมาะสำหรับใช้ในสถานการณ์แอปพลิเคชันที่มีพื้นที่ จำกัด

ฟังก์ชั่นการป้องกัน: TPS5430 มีฟังก์ชั่นการป้องกันในตัวที่หลากหลายรวมถึงการป้องกันการโอเวอร์โหลดการป้องกันความร้อนมากเกินไปความเสียหาย.

ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้าง: TPS5430 สามารถปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่หลากหลายซึ่งทำงานตั้งแต่ 3.5V ถึง 28Vสิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับเงื่อนไขการป้อนข้อมูลแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกันซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้น

เอาต์พุตที่ปรับได้: TPS5430 คุณสมบัติแรงดันเอาต์พุตที่ปรับได้และขีด จำกัด ปัจจุบันผู้ใช้สามารถปรับแรงดันเอาต์พุตเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะและสามารถตั้งค่าขีด จำกัด ปัจจุบันเพื่อป้องกันการโหลด

ประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพสูง: TPS5430 เป็นตัวแปลง Buck DC-DC ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้เทคโนโลยีการควบคุมการสลับขั้นสูงเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตที่เสถียรที่ประสิทธิภาพสูงสุด 95 เปอร์เซ็นต์คุณลักษณะนี้ช่วยให้ TPS5430 สามารถทำงานกับการผลิตของเสียพลังงานและการสร้างความร้อนของระบบได้น้อยลงอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อเสียของ TPS5430

ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น: เมื่อเทียบกับหน่วยงานกำกับดูแลเชิงเส้นแบบดั้งเดิมบางส่วนค่าใช้จ่ายของ TPS5430 อาจอยู่ด้านสูงซึ่งอาจเป็นปัจจัย จำกัด ในการใช้งานที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุน

สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: ในฐานะตัวควบคุมการสลับ TPS5430 อาจสร้างสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าบางอย่างระหว่างการทำงานซึ่งต้องใช้มาตรการป้องกันและการกรองที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนด้วยวงจรรอบ ๆ

ความซับซ้อน: ฟังก์ชั่นขั้นสูงและการออกแบบวงจรที่ซับซ้อนของ TPS5430 อาจต้องการให้ผู้ใช้มีความรู้และประสบการณ์ทางเทคนิคบางอย่างดังนั้นจึงอาจเป็นเรื่องท้าทายสำหรับผู้เริ่มต้นที่จะเรียนรู้และเชี่ยวชาญการใช้งาน

การประยุกต์ใช้ TPS5430 ในระบบการสังเกตข้อมูลสารตั้งต้นแผ่นดินไหว

ระบบการเก็บข้อมูลเป็นส่วนสำคัญของเครื่องมือสังเกตการณ์สารตั้งต้นของแผ่นดินไหวมันแปลงสัญญาณอะนาล็อกที่อ่อนแอที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์เป็นสัญญาณดิจิตอลและทำการคำนวณเพื่อให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการวิเคราะห์แผ่นดินไหวครั้งต่อไป

ในขั้นต้นเราใช้แหล่งจ่ายไฟชิปเช่น MAX1626 เพื่อจ่ายพลังงานระบบการเก็บข้อมูลความเครียด TJ-2 ปริมาตรความเครียด แต่ในระหว่างการทดสอบเราพบว่าระบบไม่เสถียรและเครื่องมือจะเริ่มต้นใหม่โดยอัตโนมัติเหตุผลก็คือความสามารถในการโหลดของแหล่งจ่ายไฟของ Max1626 และชิปอื่น ๆ ก็ไม่ใหญ่พอดังนั้นหลังจากการตรวจสอบหลายครั้งในที่สุดเราก็เลือกชิป TPS5430 ซึ่งมีความสามารถในการโหลดที่แข็งแกร่งประสิทธิภาพสูงและส่วนประกอบส่วนปลายเพียงไม่กี่ตัวเนื่องจากแหล่งจ่ายไฟเพื่อเพิ่มพลังงานโมดูลการแปลง A/D และโมดูลการประมวลผลข้อมูลของระบบการเก็บข้อมูลหลักการมีดังนี้

TPS5430 บรรลุการใช้พลังงานต่ำและการแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงอย่างไร

ก่อนอื่น TPS5430 ใช้เทคโนโลยีการควบคุมการสลับขั้นสูงซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานได้มากถึง 96 เปอร์เซ็นต์ในการใช้งานจริงการแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงนี้สามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ประการที่สอง TPS5430 มีโหมดการทำงานหลายโหมดซึ่งสามารถปรับความถี่ในการทำงานและกระแสตามเงื่อนไขการโหลดจริงโดยอัตโนมัติซึ่งจะทำให้การทำงานของพลังงานต่ำภายใต้สภาพแสงหรือไม่โหลด TPS5430 สามารถเข้าสู่โหมดสลีปเพื่อลดการใช้พลังงานการสลับโหมดการทำงานเหล่านี้เป็นไปโดยอัตโนมัติโดยไม่มีการแทรกแซงด้วยตนเองจึงมั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพและความเสถียรของการแปลงพลังงานนอกจากนี้ TPS5430 ยังมีการตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็วและแรงดันเอาต์พุตที่มีความแม่นยำสูงนี่เป็นเพราะเทคโนโลยีการควบคุมโหมดปัจจุบันและสถาปัตยกรรม D-CAP2 ของ Texas Instrumentsเทคโนโลยีเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสามารถปรับได้อย่างรวดเร็วและเสถียรเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงซึ่งจะรักษาประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. ตัวแปลง DC-DC ทำอะไร?

ตัวแปลง DC-TO-DC เป็นอุปกรณ์ที่เก็บพลังงานไฟฟ้าชั่วคราวเพื่อวัตถุประสงค์ในการแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) จากระดับแรงดันไฟฟ้าหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง

2. TPS5430 Q1 คืออะไร?

TPS5430-Q1 ควบคุมแหล่งพลังงานที่หลากหลายรวมถึงรถบัส 24Vอุปกรณ์ TPS5430-Q1 มีให้บริการในแพ็คเกจวงจรรวม PowerPad SOIC แบบเพิ่มความร้อนที่ใช้งานง่าย

3. แรงดันลบของ TPS5430 คืออะไร?

โมดูล TPS5430 เป็นเอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าคู่ที่เป็นบวกและลบการออกแบบโครงการพลังงานของผู้ซื้อที่สะดวกเกี่ยวกับการส่งออกระลอกคลื่นแรงดันไฟฟ้าบวกอยู่ที่ประมาณ 24MV รอบ ๆ และแรงดันลบอาจเป็น 56MV รอบ ๆ