Βαθμολογία ρυθμιζόμενη τάση, κύκλωμα ρυθμιστή ρεύματος χρησιμοποιώντας LM2673

Αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να οδηγούν φορτία έως και 3 ενισχυτών διατηρώντας παράλληλα εξαιρετικά χαρακτηριστικά ρύθμισης γραμμής και φόρτωσης.

Ένα από τα χαρακτηριστικά standout είναι η υψηλή απόδοση τους που είναι μεγαλύτερη από 90%.

Αυτή η εντυπωσιακή απόδοση επιτυγχάνεται χάρη στη χρήση ενός χαμηλού διακόπτη τροφοδοσίας DMOS.

Τώρα, όταν πρόκειται για τάσεις εξόδου, αυτή η σειρά σας καλύπτει με σταθερές επιλογές διαθέσιμες σε 3,3 V, 5 V και 12 V, καθώς υπάρχει επίσης μια ρυθμιζόμενη έκδοση εξόδου για όσους χρειάζονται λίγο μεγαλύτερη ευελιξία.

Η όλη ιδέα πίσω από την ιδέα Simple Switcher® είναι να γίνει η διαδικασία σχεδιασμού όσο το δυνατόν πιο απλή χρησιμοποιώντας έναν ελάχιστο αριθμό εξωτερικών εξαρτημάτων.

Ένα από τα δροσερά πράγματα σχετικά με αυτούς τους ρυθμιστές είναι ότι λειτουργούν με υψηλό ταλαντωτή σταθερής συχνότητας που εκτελείται στα 260 kHz.

Αυτό επιτρέπει στους σχεδιαστές να χρησιμοποιούν εξαρτήματα μικρότερου μεγέθους, τα οποία μπορεί να είναι πραγματικά βολικά σε στενούς χώρους.

Επιπλέον, υπάρχει μια οικογένεια τυποποιημένων επαγωγέων που διατίθενται από διάφορους κατασκευαστές που είναι συμβατοί με το LM2673, καθιστώντας ακόμη πιο εύκολη τη διαδικασία σχεδιασμού.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα να μειώσετε το ρεύμα υπερχείλισης εισροών όταν τροφοδοτείτε τον ρυθμιστή.

Μπορείτε να το κάνετε αυτό προσθέτοντας έναν πυκνωτή χρονισμού soft-start, ο οποίος βοηθά να ενεργοποιήσετε σταδιακά τον ρυθμιστή αντί να το χτυπήσετε με όλη τη δύναμη αμέσως αμέσως.

Η ασφάλεια αποτελεί επίσης προτεραιότητα με τη σειρά LM2673, καθώς περιλαμβάνει ενσωματωμένα χαρακτηριστικά θερμικής διακοπής λειτουργίας και ένα όριο ρεύματος που προβάλλει αντίσταση για το διακόπτη MOSFET Power.

Αυτό βοηθά στην προστασία τόσο της συσκευής όσο και οποιουδήποτε κυκλώματος φόρτωσης που συνδέεται με αυτό υπό συνθήκες σφάλματος.

Η τάση εξόδου είναι εγγυημένη για να παραμείνει εντός ανοχής ± 2% που είναι αρκετά αξιόπιστη.

Επιπλέον, η συχνότητα του ρολογιού ελέγχεται εντός ανοχής ± 11%.

Λεπτομέρειες pinout

Λειτουργίες pinout

Απόλυτη μέγιστες αξιολογήσεις του IC LM2673

Σημειώσεις:

Πιέζοντας τα πράγματα πέρα ​​από τα παραπάνω Απόλυτη μέγιστη αξιολογήσεις Μπορεί να καταστρέψει εντελώς τη συσκευή σας, όπως, μόνιμα.

Σοβαρά αυτές οι αξιολογήσεις αφορούν ακριβώς το άγχος και δεν πηγαίνετε να σκεφτείτε ότι η συσκευή σας θα λειτουργήσει πραγματικά αν το πιέζετε σε αυτά τα όρια ή ακόμα και κοντά στις άλλες συνθήκες που δεν βρίσκονται μέσα στο Συνιστώμενες συνθήκες λειτουργίας.

Και αν ασχολείσαι με στρατιωτικά/αεροδιαστημικά πράγματα, πρέπει να επικοινωνήσεις με το γραφείο πωλήσεων/διανομείς του Texas Instruments για να δούμε τι συμβαίνει και να αποκτήσουν τις σωστές προδιαγραφές.

Επίσης, αυτή η παράμετρος τάσης διακόπτη στη γείωση; Αυτή η απόλυτη μέγιστη προδιαγραφή μιλάει για τάση DC.

Αλλά μπορείτε να πάτε λίγο αρνητικά με την τάση, όπως -10 V, αλλά μόνο αν είναι απλά ένα μικρό χτύπημα ενός παλμού, όπως μέχρι 20 ns.

Εάν ο παλμός είναι λίγο μεγαλύτερος, πείτε 60 ns τότε μπορείτε να πάτε μόνο σε -6 V, και αν είναι ακόμα περισσότερο, όπως 100 ns, τότε είναι μόνο -3 V ...

Συνιστώμενες συνθήκες λειτουργίας

Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά

LM2673 - Σταθερή έξοδο 3.3 V

LM2673 - Σταθερή έξοδο 5 V

LM2673 - Σταθερή έξοδο 12 V

LM2673 - Ρυθμιζόμενη έξοδος 8V έως 40V

Λεπτομερής περιγραφή (τυπικός σχεδιασμός εξόδου σταθερής τάσης)

Το LM2673 είναι ένα φανταστικό μικρό κομμάτι της τεχνολογίας που παρέχει όλες τις ενεργές λειτουργίες που χρειάζεστε για ένα βήμα προς τα κάτω ή μετατροπέα Buck, ρυθμιστή μεταγωγής.

Διαθέτει έναν εσωτερικό διακόπτη τροφοδοσίας που είναι στην πραγματικότητα ένα DMOS Power MOSFET. Αυτός ο σχεδιασμός του επιτρέπει να χειρίζεται τις υψηλές δυνατότητες ρεύματος - μέχρι 3 Α - ενώ λειτουργεί με εντυπωσιακή απόδοση.

Αν ψάχνετε για υποστήριξη σχεδιασμού, το Εργαλείο webench είναι εξαιρετικά βολικό. Μπορεί να σας βοηθήσει με την επιλογή άμεσης συνιστώσας, να εκτελέσετε υπολογισμούς απόδοσης κυκλώματος για αξιολόγηση, να δημιουργήσετε μια λίστα συνιστωσών υλικών και να παρέχετε ακόμη και ένα σχηματικό κύκλωμα ειδικά για το LM2673.

Λειτουργικό διάγραμμα μπλοκ

Έξοδος διακόπτη

Ας μιλήσουμε για την έξοδο του διακόπτη για μια στιγμή. Αυτή η έξοδος προέρχεται απευθείας από έναν διακόπτη Power MOSFET που είναι συνδεδεμένος δεξιά στην τάση εισόδου.

Αυτό που κάνει αυτός ο διακόπτης είναι να παρέχει ενέργεια σε έναν επαγωγέα, έναν πυκνωτή εξόδου και το κύκλωμα φορτίου, όλα υπό τον έλεγχο ενός εσωτερικού ρυθμιστή πλάτους παλμού (PWM).

Ο ελεγκτής PWM λειτουργεί από έναν σταθερό ταλαντωτή 260 kHz. Σε μια τυπική εφαρμογή βήμα προς τα κάτω, ο κύκλος λειτουργίας-ουσιαστικά η αναλογία του χρόνου που ο διακόπτης είναι σε σχέση με το OFF-του διακόπτη αυτή είναι ανάλογη προς την αναλογία της τάσης εξόδου της τροφοδοσίας ρεύματος σε σύγκριση με την τάση εισόδου.

Θα διαπιστώσετε ότι η τάση στον ακροδέκτη 1 διακόπτες μεταξύ VIN (όταν ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος) και κάτω από το επίπεδο του εδάφους λόγω της πτώσης τάσης σε μια εξωτερική δίοδο Schottky (όταν ο διακόπτης είναι απενεργοποιημένος).

Εισαγωγή

Τώρα προχωράτε στην πλευρά εισόδου, αυτό είναι όπου συνδέετε την τάση εισόδου σας για την τροφοδοσία ρεύματος στον ακροδέκτη 2. Όχι μόνο αυτή η τάση εισόδου παρέχει ενέργεια στο φορτίο σας, αλλά παρέχει επίσης μεροληψία για όλα τα εσωτερικά κυκλώματα εντός του LM2673 .

Για να διασφαλίσετε ότι όλα λειτουργούν όπως πρέπει, βεβαιωθείτε ότι η τάση εισόδου σας παραμένει εντός της περιοχής 8 V έως 40 V. Για βέλτιστη απόδοση από την τροφοδοσία σας, είναι σημαντικό να παρακάμψετε πάντα αυτόν τον πείρο εισόδου με έναν πυκνωτή εισόδου που τοποθετείται κοντά να πετύχει 2.

C ώθηση

Το επόμενο επάνω είναι C Boost. Πρέπει να συνδέσετε έναν πυκνωτή από τον ακροδέκτη 3 στην έξοδο του διακόπτη στον ακροδέκτη 1. Αυτός ο πυκνωτής διαδραματίζει σημαντικό ρόλο ενισχύοντας την πύλη δίσκου σε αυτό το εσωτερικό MOSFET πάνω από το VIN, ώστε να μπορεί να ενεργοποιηθεί πλήρως.

Με αυτόν τον τρόπο βοηθά στην ελαχιστοποίηση των ζημιών αγωγιμότητας στον διακόπτη τροφοδοσίας, ο οποίος με τη σειρά του διατηρεί υψηλή απόδοση. Τη συνιστώμενη τιμή για αυτό το γ _Ωθηση Ο πυκνωτής είναι περίπου 0,01 μF.

Εδαφος

Ας μην ξεχάσουμε το έδαφος! Αυτή η σύνδεση χρησιμεύει ως αναφορά εδάφους για όλα τα εξαρτήματα στη ρύθμιση τροφοδοσίας σας.

Σε εφαρμογές όπου έχετε ταχέως μεταγενέστερη και υψηλά ρεύματα-όπως εκείνα που χρησιμοποιούν το LM2673-Texas Instruments συνιστά να χρησιμοποιήσετε ένα ευρύ επίπεδο εδάφους.

Αυτό βοηθά στην ελαχιστοποίηση της σύζευξης σήματος σε όλο το κύκλωμα σας και διατηρεί τα πάντα να τρέχουν ομαλά.

Τρέχουσα ρύθμιση

Ένα από τα χαρακτηριστικά standout του LM2673 είναι η ικανότητά του να ρυθμίζει και να προσαρμόσει το όριο ρεύματος του διακόπτη κορυφής σύμφωνα με αυτό που απαιτεί η συγκεκριμένη εφαρμογή σας.

Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για τη χρήση εξωτερικών εξαρτημάτων που πρέπει να έχουν σωματικά μεγέθους για να χειριστούν τα τρέχοντα επίπεδα που μπορεί να είναι πολύ υψηλότερα από ό, τι συνήθως λειτουργεί το κύκλωμα σας (όπως κατά τη διάρκεια των συνθηκών βραχυκυκλωμένης εξόδου).

Για να το ρυθμίσετε, συνδέετε μια αντίσταση από τον ακροδέκτη 5 στο έδαφος. Αυτή η αντίσταση δημιουργεί ένα ρεύμα (i (pin 5) = 1,2 v / r _{Προσκήνιο} ) Αυτό καθορίζει πόσα ρεύμα αιχμής ρέει μέσω αυτού του διακόπτη τροφοδοσίας. Το μέγιστο ρεύμα διακόπτη καθορίζεται σε επίπεδο υπολογίζεται ως 37,125 διαιρούμενο με r _{Προσκήνιο} .

Ανατροφοδότηση

Τώρα ας προχωρήσουμε σε σχόλια. Αυτή η είσοδος συνδέεται με έναν ενισχυτή υψηλού κέρδους δύο σταδίων που οδηγεί τον ελεγκτή PWM. Είναι απαραίτητο να συνδέσετε τον ακροδέκτη 6 απευθείας με την πραγματική έξοδο της τροφοδοσίας σας, προκειμένου να ορίσετε σωστά την τάση εξόδου DC.

Για σταθερές συσκευές εξόδου, όπως αυτές που έχουν έξοδοι 3,3 V, 5 V και 12 V, χρειάζεστε μόνο μια άμεση σύνδεση καλωδίων για να το κάνετε, αφού υπάρχουν ήδη αντιστάσεις καθορισμού εσωτερικού κέρδους που παρέχονται ήδη στο LM2673.

Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε μια ρυθμιζόμενη έκδοση εξόδου, θα χρειαστείτε δύο εξωτερικές αντιστάσεις για να ορίσετε με ακρίβεια την τάση εξόδου DC.

Για να διασφαλίσετε τη σταθερή λειτουργία του τροφοδοτικού σας, είναι πραγματικά σημαντικό να αποτρέψετε οποιαδήποτε σύζευξη ροής επαγωγέα στην είσοδο ανάδρασης.

Ξεκίνημα

Τελικά έχουμε μαλακό εκκίνηση! Συνδέοντας έναν πυκνωτή από τον ακροδέκτη 7 στο έδαφος, επιτρέπετε μια σταδιακή στροφή του ρυθμιστή μεταγωγής σας.

Αυτός ο πυκνωτής δημιουργεί μια χρονική καθυστέρηση που σταδιακά αυξάνει τον κύκλο λειτουργίας που χρησιμοποιεί ο εσωτερικός διακόπτης τροφοδοσίας.

Αυτή η λειτουργία μπορεί να μειώσει σημαντικά το πόσα ρεύμα κύματος τραβιέται από την παροχή εισόδου όταν υπάρχει απότομη εφαρμογή της τάσης εισόδου.

Εάν δεν χρειάζεστε λειτουργικότητα μαλακής εκκίνησης τότε θα πρέπει να αφήσετε αυτό το pin ανοιχτό.

Σχεδιασμός ενός ρυθμιστή LM2673 SEP-Down με σταθερή τάση

Απαιτήσεις σχεδιασμού

Έτσι, αν ψάχνετε για να πάρετε το LM2673 προς τα πάνω και να τρέξετε, θα χρειαστεί να καρφώσετε μερικά πράγματα πρώτα. Ξεκινήστε υπολογίζοντας τις συνθήκες λειτουργίας τροφοδοσίας και το μέγιστο ρεύμα εξόδου που θα χρειαστείτε. Στη συνέχεια, ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να διαλέξετε τα σωστά εξωτερικά εξαρτήματα για τη ρύθμιση LM2673.

Λεπτομερής διαδικασία σχεδιασμού

Ας φανταστούμε ότι θέλετε να δημιουργήσετε ένα δίαυλο τροφοδοσίας λογικής συστήματος που τρέχει στο 3,3 V. Σχεδιάζετε να χρησιμοποιήσετε έναν προσαρμογέα τοίχου που σας δίνει μια μη ρυθμιζόμενη τάση DC κάπου μεταξύ 13 V και 16 V. Επίσης το μέγιστο ρεύμα φορτίου που περιμένετε είναι είναι Περίπου 2,5 Α.

Ω και θα θέλατε έναν χρόνο καθυστέρησης μαλακής εκκίνησης περίπου 50 ms. Επιπλέον, προτιμάτε να χρησιμοποιείτε εξαρτήματα μεταξύ των οπών.

Εντάξει, εδώ μπορούμε να το κάνουμε να συμβεί:

Βήμα 1: Συνθήκες λειτουργίας

Πρώτα ας διαγράψουμε τις γνωστές συνθήκες λειτουργίας:

• Σε _ΕΞΩ = 3,3 V
• Σε _ΣΕ μέγιστο = 16 σε
• εγώ _ΦΟΡΤΙΟ μέγιστο = 2,5 α

Βήμα 2: Επιλέξτε την παραλλαγή LM2673

Προχωρήστε και επιλέξτε ένα LM2673T-3.3. Λάβετε υπόψη ότι η τάση εξόδου έχει ανοχή ± 2% σε θερμοκρασία δωματίου και ± 3% σε σχέση με το πλήρες εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας.

Βήμα 3: Επιλέξτε τον επαγωγέα σας

Τώρα ας χρησιμοποιήσουμε τον νομογραφικό για τη συσκευή 3.3 V. Βρείτε το σχήμα 14 (αν και δεν περιλαμβάνεται σε αυτά τα αποτελέσματα αναζήτησης, αυτό το βήμα υποθέτει ότι έχετε πρόσβαση σε αυτό) και δείτε πού η οριζόντια γραμμή των 16 V (Vin Max) τέμνει με την κατακόρυφη γραμμή 2,5 (i _ΦΟΡΤΙΟ μέγιστο). Αυτό το σημείο διασταύρωσης σας λέει ότι θα χρειαστείτε ένα L33, το οποίο είναι ένας επαγωγέας 22 μΗ.

Εξετάζοντας τον Πίνακα 3 (επίσης δεν περιλαμβάνεται σε αυτά τα αποτελέσματα αναζήτησης, αλλά υποτίθεται ότι είναι διαθέσιμο), θα δείτε ότι το L33 σε ένα συστατικό μεταξύ οπών μπορεί να προέρχεται από RENCO με αριθμό εξαρτήματος RL-1283-22-43 ή από Pulse Engineering με αριθμό εξαρτήματος PE-53933.

Βήμα 4: Επιλέξτε τον πυκνωτή εξόδου

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τον Πίνακα 5 ή τον Πίνακα 6 (και πάλι, αυτοί οι πίνακες δεν παρέχονται εδώ, αλλά υποτίθεται ότι είναι προσβάσιμοι) για να υπολογίσετε τον πυκνωτή εξόδου που θα χρησιμοποιήσει. Δεδομένου ότι έχετε μια έξοδο 3,3 V και έναν επαγωγέα 33 μΗ, θα πρέπει να υπάρχουν αρκετές λύσεις πυκνωτών εξόδου μέσω οπών.

Αυτές οι λύσεις θα σας ενημερώσουν πόσοι από τους ίδιους τύπους πυκνωτών σε παράλληλα και θα σας δώσουν έναν κωδικό ταυτοποίησης πυκνωτή.

Ο Πίνακας 1 ή ο Πίνακας 2 (επίσης υποτίθεται ότι είναι διαθέσιμος) θα πρέπει να παρέχουν τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά για κάθε πυκνωτή. Οποιαδήποτε από αυτές τις επιλογές θα λειτουργούσε καλά στο κύκλο σας:

• 1 × 220 μF, 10 V Sanyo OS-Con (κωδικός C5)
• 1 × 1000 μF, 35 V Sanyo MV-GX (κωδικός C10)
• 1 × 2200 μF, 10 V Nichicon PL (κωδικός C5)
• 1 × 1000 μF, 35 V Panasonic HFQ (κωδικός C7)

Πίνακας 1. Κωδικοί πυκνωτών εισόδου και εξόδου - Surface Mount

Πίνακας 2. Κωδικοί πυκνωτών εισόδου και εξόδου - Τρύπα

Οδηγός επιλογής επαγωγών
Πίνακας 3. Οι αριθμοί εξαρτημάτων κατασκευαστή επαγωγών

Πίνακας 4. Πίνακας επιλογής διόδου Schottky

Υποογραφίες

Βήμα 5: Επιλέξτε τον πυκνωτή εισόδου

Τέλος, χρησιμοποιήστε τον Πίνακα 5 ή τον Πίνακα 8 για να διαλέξετε έναν πυκνωτή εισόδου. Με έξοδο 3,3 V και επαγωγέα 22 μΗ, υπάρχουν τρεις διαλυτικές λύσεις.

Αυτοί οι πυκνωτές θα σας δώσουν επαρκή βαθμολογία τάσης και βαθμολογία ρεύματος RMS που είναι μεγαλύτερη από 1,25 Α (που είναι το ήμισυ του i _ΦΟΡΤΙΟ μέγιστο).

Αναφερόμενος και πάλι στον Πίνακα 1 ή στον Πίνακα 2 για συγκεκριμένες λεπτομέρειες συνιστωσών, αυτές οι επιλογές είναι κατάλληλες:

• 1 × 1000 μF, 63 V Sanyo MV-GX (κωδικός C14)
• 1 × 820 μF, 63 V Nichicon PL (κωδικός C24)
• 1 × 560 μF, 50 V Panasonic HFQ (κωδικός C13)

Βήμα 6: Επιλέξτε μια δίοδο Schottky

Τώρα ρίξτε μια ματιά στον Πίνακα 4. Θα χρειαστεί να διαλέξετε μια δίοδο Schottky που έχει βαθμολογηθεί για 3 αμπέρ ή περισσότερο. Για αυτήν την εφαρμογή, όπου ασχολούμαστε με τάσεις γύρω στα 20 V, υπάρχουν μερικά κατάλληλα εξαρτήματα μεταξύ των οπών που θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε:

1N5820

SR302

Βήμα 7: Ρύθμιση Γ _ΩΘΗΣΗ και μαλακή εκκίνηση

Στη συνέχεια, ας το πάρουμε _ΩΘΗΣΗ Ο πυκνωτής διευθετήθηκε. Μπορείτε να πάτε με έναν πυκνωτή 0,01 μF για το c _ΩΘΗΣΗ .

Τώρα για την καθυστέρηση των 50 ms soft-start που θέλατε, θα χρειαστεί να εξετάσουμε μερικές παραμέτρους:

• εγώ _SST : 3,7 μΑ
• Τ _SS : 50 ms
• Σε _SST : 0,63 V
• Σε _ΕΞΩ : 3.3 V
• Σε _{Σκωτσέζος} : 0,5 V
• Σε _ΣΕ : 16 V

Χρησιμοποιώντας το μέγιστο V _ΣΕ Αξία, βεβαιώνεστε ότι ο χρόνος καθυστέρησης μαλακής εκκίνησης θα είναι τουλάχιστον τα 50 ms που στοχεύετε.

Για να υπολογίσετε τη σωστή τιμή για το CSS, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο (αλλά δεν το μορφοποιώ εδώ, ώστε να μπορείτε να το δείτε σε απλό κείμενο) και αυτό μας δίνει τιμή 0,148 μF. Δεδομένου ότι αυτό δεν είναι μια τυπική τιμή πυκνωτή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν πυκνωτή 0,22 μF αντ 'αυτού. Αυτό θα σας δώσει περισσότερο από αρκετή καθυστέρηση μαλακής εκκίνησης.

Βήμα 8: Προσδιορίστε το r _{Προσκήνιο} Αξία