標(biāo)題: TSP5450中文數(shù)據(jù)手冊下載(Word格式文檔)PWM轉(zhuǎn)換器 [打印本頁]
作者: gunc 時(shí)間: 2018-5-17 23:39
標(biāo)題: TSP5450中文數(shù)據(jù)手冊下載(Word格式文檔)PWM轉(zhuǎn)換器
TPS5450是一款高輸出電流PWM轉(zhuǎn)換器,集成了一個(gè)低電阻,高端N溝道MOSFET。 具有列出功能的基板包含一個(gè)高性能電壓誤差放大
器,可在瞬態(tài)條件下提供嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)精度; 一個(gè)欠壓鎖定電路,用于在輸入電壓達(dá)到5.5 V之前防止啟動(dòng); 一個(gè)內(nèi)部設(shè)置的慢
啟動(dòng)電路來限制浪涌電流; 和一個(gè)電壓前饋電路,以改善瞬態(tài)響應(yīng)。 使用ENA引腳,
寬輸入電壓范圍:5.5 V至36 V
高達(dá)5 A連續(xù)(6 A峰值)輸出電流
高效率大于90%,使能達(dá)到110mΩ
集成MOSFET開關(guān)
寬輸出電壓范圍:可調(diào)低至1.22 V
初始準(zhǔn)確度為1.5%
5-A,寬輸入范圍,降壓SWIFT™轉(zhuǎn)換器
特征
•寬輸入電壓范圍:5.5 V至36 V
•寬輸出電壓范圍:向下可調(diào)
以1.5%的初始準(zhǔn)確度電流為1.22 V.
•110mΩ集成MOSFET開關(guān)實(shí)現(xiàn)了高于90%的高效率
•寬輸出電壓范圍:在1.5%初始準(zhǔn)確度下可調(diào)低至1.22 V.
•內(nèi)部補(bǔ)償最大限度地減少外部元件數(shù)量
•固定500 kHz開關(guān)頻率,適用于小尺寸濾波器
•18μA關(guān)斷電源電流
•通過輸入電壓前饋改善線路調(diào)整和瞬態(tài)響應(yīng)
•系統(tǒng)受過流限制,過壓保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)
•-40°C至125°C工作結(jié)溫范圍
•采用小型散熱增強(qiáng)型8引腳SOIC PowerPAD™封裝
應(yīng)用
•高密度負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器
•液晶顯示器,等離子顯示器
•電池充電器
•12-V / 24-V分布式電源系統(tǒng)
描述
作為SWIFT™DC / DC穩(wěn)壓器系列的一員,TPS5450是一款高輸出電流PWM轉(zhuǎn)換器,集成了一個(gè)低阻高端N溝道MOSFET。具有列出功能的基板包含一個(gè)高性能電壓誤差放大器,可在瞬態(tài)條件下提供嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)精度;一個(gè)欠壓鎖定電路,用于在輸入電壓達(dá)到5.5 V之前防止啟動(dòng);一個(gè)內(nèi)部設(shè)置的慢啟動(dòng)電路來限制浪涌電流;和一個(gè)電壓前饋電路,以改善瞬態(tài)響應(yīng)。使用ENA引腳,關(guān)斷電源電流通常會(huì)降至18μA。其他功能還包括高電平有效使能,過流限制,過壓保護(hù)和熱關(guān)斷。為了降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性和外部元件數(shù)量,TPS5450反饋回路在內(nèi)部進(jìn)行了補(bǔ)償。
TPS5450器件采用散熱增強(qiáng)型8引腳SOIC PowerPAD™封裝。 TI提供評估模塊和軟件工具以提供幫助
實(shí)現(xiàn)高性能電源設(shè)計(jì)
以滿足積極的設(shè)備開發(fā)周期。
請注意,關(guān)于可用性,標(biāo)準(zhǔn)保修和在德克薩斯州關(guān)鍵應(yīng)用中使用的重要通知
儀器半導(dǎo)體產(chǎn)品和免責(zé)聲明出現(xiàn)在本數(shù)據(jù)表的末尾。
SWIFT,PowerPAD是德州儀器的商標(biāo)。
這些器件具有有限的內(nèi)置ESD保護(hù)。 導(dǎo)線應(yīng)短接在一起或?qū)⑵骷胖迷趯?dǎo)電泡沫中
在儲(chǔ)存或處理期間防止靜電損壞MOS門。
訂購信息
- 有關(guān)最新的封裝和訂購信息,請參閱本文檔末尾的封裝選項(xiàng)附錄,或者參閱TI
網(wǎng)站。 - (2)DDA包也可用錄音和卷軸。 為設(shè)備類型添加R后綴(即TPS5450DDAR)。 參見應(yīng)用部分
PowerPAD™繪圖和布局信息的數(shù)據(jù)表。
絕對最大額定值
超過工作自由空氣溫度范圍(除非另有說明)(1)(2)
- 超出絕對最大額定值列出的強(qiáng)度可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞。 這些是壓力評級(jí)
只能在這些或任何其他超出建議操作條件下的條件下操作設(shè)備
并不暗示條件。 暴露于絕對最大額定條件下可能會(huì)影響器件的可靠性。 - 所有電壓值都是針對網(wǎng)絡(luò)接地端子。
- 接近VIN引腳的絕對最大額定值可能會(huì)導(dǎo)致PH引腳上的電壓超過絕對最大額定值。
耗散額定值(1)(2)
- 最大功耗可能受過電流保護(hù)限制。
(2)在特定環(huán)境溫度TA下的功率額定值應(yīng)該在結(jié)溫為125°C的情況下確定。 這是關(guān)鍵
失真開始大幅增加。 最終PCB的熱管理應(yīng)力求將結(jié)溫保持在或
低于125°C以獲得最佳性能和長期可靠性。 有關(guān)更多信息,請參見本數(shù)據(jù)表的應(yīng)用部分中的熱計(jì)算部分
信息。 - (3)測試板條件:
- 2英寸×1.85英寸,4層,厚度:0.062英寸(1,57毫米)。
b - 2盎司。 銅線位于PCB的頂部和底部。
- 2盎司。 兩個(gè)內(nèi)部層上的銅接地層。
- 器件封裝下的PowerPAD區(qū)域有4個(gè)散熱孔。
推薦工作條件
電氣特性
TJ = -40°C至125°C,VIN = 5.5 V至36 V(除非另有說明)
引腳分配
DDA包裝(頂視圖)
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下載附件
2018-5-18 03:28 上傳
終端功能 典型特征
振蕩頻率與結(jié)溫的關(guān)系
非開關(guān)靜態(tài)電流與結(jié)溫
關(guān)斷靜態(tài)電流與輸入電壓
參考電壓與結(jié)溫
電阻與結(jié)溫的關(guān)系
內(nèi)部慢速起動(dòng)時(shí)間與結(jié)溫
最低可控制時(shí)間與結(jié)溫
最低可控占空比與結(jié)溫
應(yīng)用信息
功能框圖
詳細(xì)說明
振蕩器頻率
內(nèi)部自由運(yùn)行的振蕩器將PWM開關(guān)頻率設(shè)置為500 kHz。 500 kHz開關(guān)
頻率允許較小的輸出電感以滿足相同的輸出紋波要求,從而實(shí)現(xiàn)較小的輸出
電感器。
電壓參考
電壓參考系統(tǒng)通過縮放溫度輸出來產(chǎn)生精確的參考信號(hào)
穩(wěn)定的帶隙電路。 帶隙和縮放電路在生產(chǎn)測試期間被修整為輸出
室溫下為1.221 V.
啟用(ENA)和內(nèi)部慢啟動(dòng)
ENA引腳提供穩(wěn)壓器的電氣開/關(guān)控制。 一旦ENA引腳電壓超過閾值
電壓,穩(wěn)壓器開始工作,內(nèi)部慢啟動(dòng)開始上升。 如果ENA引腳電壓被拉
低于閾值電壓,穩(wěn)壓器停止開關(guān),內(nèi)部慢啟動(dòng)復(fù)位。 連接引腳
接地或任何低于0.5 V的電壓將禁用穩(wěn)壓器并激活關(guān)斷模式。該
TPS5450在關(guān)斷模式下的靜態(tài)電流通常為18μA。
ENA引腳具有內(nèi)部上拉電流源,允許用戶浮動(dòng)ENA引腳。 如果是應(yīng)用程序
需要控制ENA引腳,使用開漏或集電極開路輸出邏輯與引腳連接。 限制
啟動(dòng)浪涌電流,一個(gè)內(nèi)部慢啟動(dòng)電路用于將參考電壓從0 V上升至其
最終值,線性。 內(nèi)部慢啟動(dòng)時(shí)間通常為8 ms。
應(yīng)用信息(續(xù))
欠壓鎖定(UVLO)
TPS5450集成了一個(gè)欠壓閉鎖電路,以防止VIN(輸入端)
電壓)低于UVLO啟動(dòng)電壓閾值。 在加電期間,內(nèi)部電路保持不活動(dòng)狀態(tài)
內(nèi)部慢啟動(dòng)接地,直到VIN超過UVLO啟動(dòng)閾值電壓。 一旦UVLO開始
達(dá)到閾值電壓時(shí),內(nèi)部慢啟動(dòng)被釋放并且器件啟動(dòng)開始。 設(shè)備運(yùn)行
直到VIN降至UVLO停止閾值電壓以下。 UVLO比較器的典型滯后是330
毫伏。
升壓電容(BOOT)
在BOOT引腳和PH引腳之間連接一個(gè)0.01μF低ESR陶瓷電容。 這個(gè)電容提供了
用于高側(cè)MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。 推薦使用X7R或X5R級(jí)電介質(zhì)
穩(wěn)定的溫度值。
輸出反饋(VSENSE)和內(nèi)部補(bǔ)償
調(diào)節(jié)器的輸出電壓通過反饋外部電阻分壓器的中點(diǎn)電壓來設(shè)置
網(wǎng)絡(luò)連接到VSENSE引腳。 在穩(wěn)態(tài)操作中,VSENSE引腳電壓應(yīng)等于電壓
參考1.221 V.
TPS5450采用內(nèi)部補(bǔ)償來簡化穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。 自TPS5450使用
電壓模式控制,已經(jīng)在芯片上設(shè)計(jì)了3型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以提供高分頻
頻率和高相位裕度以獲得良好的穩(wěn)定性。 見內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
應(yīng)用程序部分了解更多詳情
電壓前饋
盡管輸入有任何變化,但內(nèi)部電壓前饋可提供恒定的直流功率級(jí)增益
電壓。 這極大地簡化了穩(wěn)定性分析并改善了瞬態(tài)響應(yīng)。 電壓前饋
與輸入電壓成反向改變峰值斜坡電壓,使調(diào)制器和功率級(jí)增益
在前饋增益處恒定,即
前饋增益 = 
TPS5450的典型前饋增益為25。
脈寬調(diào)制(PWM)控制
該穩(wěn)壓器采用固定頻率脈寬調(diào)制(PWM)控制方法。 首先,反饋
電壓(VSENSE引腳電壓)通過高增益誤差放大器與恒定電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較
補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一個(gè)誤差電壓。 然后,誤差電壓與斜坡電壓進(jìn)行比較
PWM比較器。 通過這種方式,誤差電壓幅度被轉(zhuǎn)換為占空比的脈沖寬度
周期。 最后,PWM輸出被饋送到柵極驅(qū)動(dòng)電路以控制高端MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間。
過流限制
通過檢測高端MOSFET兩端的漏極 - 源極電壓來實(shí)現(xiàn)過流限制。該
然后將漏源電壓與表示過電流閾值極限的電壓電平進(jìn)行比較。 如果
漏極 - 源極電壓超過過流閾值限制,過電流指示器設(shè)置為真。 系統(tǒng)
將忽略在每個(gè)周期開始時(shí)的前沿消隱時(shí)間的過流指示器以避免
任何開機(jī)噪音故障。
一旦過流指示器設(shè)置為真,就會(huì)觸發(fā)過流限制。 高端MOSFET被關(guān)閉
傳播延遲后的周期的其余部分。 過流限制模式稱為逐周期電流
限制。
應(yīng)用信息(續(xù))
有時(shí)在嚴(yán)重的過載情況下,如短路,過電流失控仍可能發(fā)生
當(dāng)使用逐周期電流限制時(shí)。 使用第二種電流限制模式,即打嗝模式
過流限制。 在打嗝模式下的過流限制中,參考電壓接地,
高壓側(cè)MOSFET在打嗝時(shí)間關(guān)閉。 一旦打嗝持續(xù)時(shí)間完成,調(diào)節(jié)器
在慢啟動(dòng)電路的控制下重新啟動(dòng)。
過壓保護(hù)
TPS5450具有過壓保護(hù)(OVP)電路,可以在恢復(fù)時(shí)盡量減少電壓過沖
輸出故障狀態(tài)。 OVP電路包括一個(gè)過壓比較器來比較VSENSE引腳電壓
和112.5%x VREF的閾值。 一旦VSENSE引腳電壓高于閾值,高端
MOSFET將被強(qiáng)制關(guān)閉。 當(dāng)VSENSE引腳電壓下降低于閾值時(shí),高端
MOSFET將再次啟用。
熱關(guān)機(jī)
TPS5450通過內(nèi)部熱關(guān)斷電路保護(hù)自己免受過熱。 如果路口
溫度超過熱關(guān)斷跳閘點(diǎn),參考電壓接地并且高端
MOSFET關(guān)閉。 交點(diǎn)時(shí),該部分在慢啟動(dòng)電路的控制下自動(dòng)重啟
溫度比熱關(guān)斷跳閘點(diǎn)低14°C。
PCB布局
將一個(gè)低ESR陶瓷旁路電容連接到VIN引腳。應(yīng)該小心使環(huán)路面積最小化
由旁路電容連接,VIN引腳和TPS5450接地引腳組成。做到這一點(diǎn)的最佳方式
是從靠近VIN軌跡的設(shè)備下方延伸頂部接地區(qū)域,并放置旁路
電容盡可能靠近VIN引腳。建議的最小旁路電容為4.7μF
陶瓷與X5R或X7R電介質(zhì)。
在IC正下方的頂層應(yīng)該有一個(gè)接地區(qū)域,并有一個(gè)暴露的連接區(qū)域
到PowerPAD。使用過孔將此接地區(qū)域連接到任何內(nèi)部接地層。使用額外的過孔
輸入和輸出濾波電容的接地端也是如此。 GND引腳應(yīng)該連接到PCB的地
將其連接到設(shè)備下面的地面區(qū)域,如下所示。
PH引腳應(yīng)連接到輸出電感,鉗位二極管和啟動(dòng)電容。由于PH連接是
開關(guān)節(jié)點(diǎn),電感應(yīng)該非常靠近PH引腳和PCB導(dǎo)體的面積
最小化以防止過度的電容耦合。鉗位二極管也應(yīng)放置在設(shè)備附近
以最小化輸出電流環(huán)路面積。在相位節(jié)點(diǎn)和BOOT引腳之間連接啟動(dòng)電容
如圖所示。保持啟動(dòng)電容靠近IC,并盡量減少導(dǎo)體走線長度。組件
展示的展示位置和連接效果良好,但其他連接路線也可能有效。
如圖所示,在VOUT走線和GND之間連接輸出濾波電容。保持這一點(diǎn)很重要
由PH引腳,Lout,Cout和GND形成的環(huán)路盡可能小。
使用電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)將VOUT走線連接到VSENSE引腳,以設(shè)置輸出電壓。不要
將此跟蹤路線與PH跡線靠得太近。由于IC封裝和器件引腳的大小,跡線
可能需要在輸出電容下進(jìn)行路由。或者,路由可以在替代層完成,如果a
不希望輸出電容下的跡線。
如果使用圖9所示的接地方案,請使用通向不同層的路徑連接到ENA
銷。
圖10. TPS5450焊盤圖案
應(yīng)用電路
圖11顯示了典型TPS5450應(yīng)用的原理圖。 TPS5450可以提供高達(dá)5 A的輸出
額定輸出電壓為5 V時(shí)的電流。對于正確的散熱性能,暴露的PowerPAD™
在設(shè)備下方必須焊接到印刷電路板上。
設(shè)計(jì)程序
以下設(shè)計(jì)程序可用于選擇TPS5450的元件值。 或者,
SWIFT™Designer軟件可用于生成完整的設(shè)計(jì)。 SWIFT™Designer軟件
使用迭代設(shè)計(jì)過程并在生成一個(gè)組件時(shí)訪問組件的全面數(shù)據(jù)庫
設(shè)計(jì)。 本節(jié)簡要介紹了設(shè)計(jì)過程。
要開始設(shè)計(jì)過程,必須確定一些參數(shù)。 設(shè)計(jì)師需要知道的
以下:
•輸入電壓范圍
• 輸出電壓
•輸入紋波電壓
•輸出紋波電壓
•輸出電流額定值
• 工作頻率
設(shè)計(jì)參數(shù)
對于此設(shè)計(jì)示例,請使用以下內(nèi)容作為輸入?yún)?shù):
- 作為附加約束條件,設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)為小尺寸和低元件高度。
開關(guān)頻率
TPS5450的開關(guān)頻率在內(nèi)部設(shè)置為500 kHz。 無法調(diào)整切換
頻率。
輸入電容器
TPS5450需要一個(gè)輸入去耦電容,并根據(jù)應(yīng)用情況提供一個(gè)大容量輸入電容。
推薦的最小去耦電容為4.7μF。 高品質(zhì)的陶瓷型號(hào)X5R或X7R是
需要。 對于某些應(yīng)用,只要輸入電壓可以使用較小值的去耦電容
并且不會(huì)超過電流紋波額定值。 額定電壓必須大于最大輸入電壓,
包括波紋。
該輸入紋波電壓可以近似為公式2:
IOUT(MAX)
是最大負(fù)載電流,fSW是開關(guān)頻率,CIN是輸入電容值和
ESRMAX是輸入電容的最大串聯(lián)電阻。 對于這種設(shè)計(jì),輸入電容組成
的兩個(gè)4.7μF電容C1和C4并聯(lián)。 額外的高頻旁路電容C5也被使用。
最大RMS紋波電流也需要檢查。 對于最壞的情況,這可能是
由等式3近似:
在這種情況下,輸入紋波電壓為281 mV,RMS紋波電流為2.5 A.
輸入電容器兩端的電壓為VIN max加上VIN / 2。 所選輸入去耦電容
額定電壓為50 V,紋波電流容量均大于2.5 A,提供足夠的余量。 這個(gè)很
重要的是在任何情況下都不會(huì)超過電壓和電流的最大額定值。
此外,可能需要一些大容量電容,特別是如果TPS5450電路不在大約內(nèi)
距輸入電壓源2英寸。 這個(gè)電容的值并不重要,但它也應(yīng)該被評定為
處理包括紋波電壓在內(nèi)的最大輸入電壓,并應(yīng)對輸出進(jìn)行濾波以使輸入紋波電壓
可以接受。
輸出濾波器組件
需要為輸出濾波器L1和C2選擇兩個(gè)組件。 由于TPS5450是內(nèi)部的
補(bǔ)償設(shè)備,可以支持有限范圍的過濾器組件類型和值。
電感選擇
要計(jì)算輸出電感的最小值,請使用公式4:
KIND是表示相對于最大輸出電流的電感紋波電流量的系數(shù)。
確定電感中紋波電流的數(shù)量時(shí)需要考慮三件事:峰值為
峰值紋波電流會(huì)影響輸出紋波電壓幅度,紋波電流會(huì)影響峰值開關(guān)電流
并且紋波電流的大小決定了電路在哪一點(diǎn)變得不連續(xù)。 用于設(shè)計(jì)
TPS5450,0.2到0.3的KIND產(chǎn)生良好的結(jié)果。 配對時(shí)可以獲得低輸出紋波電壓
使用合適的輸出電容時(shí),峰值開關(guān)電流將遠(yuǎn)低于電流限制設(shè)定值
在不連續(xù)操作之前可以獲得相對較低的負(fù)載電流。
對于本設(shè)計(jì)示例,使用KIND = 0.2,最小電感值計(jì)算為10.4μH。 更高
標(biāo)準(zhǔn)值為15μH,用于本設(shè)計(jì)。
對于輸出濾波電感,重要的是不要超過RMS電流和飽和電流額定值。
RMS電感電流可以從公式5中找到:
并且峰值電感電流可以用公式6確定:
對于這種設(shè)計(jì),RMS電感電流為5.004 A,峰值電感電流為5.34 A.
電感是Sumida CDRH1127 / LD-15015μH。 它的飽和和最小額定電流均為5.65 A
RMS電流。 一般來說,與TPS5450一起使用的電感值范圍為10μH至100μH。
電容選擇
輸出電容的重要設(shè)計(jì)因素是直流電壓額定值,紋波電流額定值和等效電路
串聯(lián)電阻(ESR)。不能超過直流電壓和紋波電流額定值。 ESR很重要
因?yàn)榕c電感紋波電流一起決定了輸出紋波電壓的大小。實(shí)際值
的輸出電容并不重要,但確實(shí)存在一些實(shí)際限制。考慮兩者之間的關(guān)系
設(shè)計(jì)的所需閉環(huán)交叉頻率和輸出濾波器的LC轉(zhuǎn)角頻率。因?yàn)?br />
設(shè)計(jì)內(nèi)部補(bǔ)償時(shí),最好將閉環(huán)交叉頻率保持在3的范圍內(nèi)
kHz至30 kHz,因?yàn)榇祟l率范圍具有足夠的相位提升以保證穩(wěn)定的工作。對于這種設(shè)計(jì)
例如,假定預(yù)期的閉環(huán)交叉頻率將在2590Hz和24kHz之間
也低于輸出電容的ESR零點(diǎn)。在這些情況下,閉環(huán)交叉
頻率與LC轉(zhuǎn)角頻率有關(guān):
并且輸出濾波器的期望輸出電容值為:
對于12 kHz的理想分頻器和15μH電感,輸出電容的計(jì)算值為330μF。
應(yīng)選擇電容器類型,以使ESR零點(diǎn)高于環(huán)路交叉點(diǎn)。 最大ESR
應(yīng)該:
輸出電容的最大ESR也決定了初始指定的輸出紋波量
設(shè)計(jì)參數(shù)。 輸出紋波電壓是電感紋波電流乘以輸出濾波器的ESR。
檢查電容數(shù)據(jù)手冊中列出的最大規(guī)定ESR是否可以接受
紋波電壓:
注:
ΔVPP是所需的峰峰值輸出紋波。
NC是并聯(lián)輸出電容器的數(shù)量。
FSW是開關(guān)頻率。
對于這個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例,為C3選擇一個(gè)330μF的輸出電容。 計(jì)算出的RMS紋波電流為
143 mA,所需的最大ESR為40mΩ。 滿足這些要求的電容器是三洋
Poscap 10TPB330M,額定電壓為10 V,最大ESR為35mΩ,紋波電流額定值為3 A.
額外的小型0.1μF陶瓷旁路電容器C6也用于此設(shè)計(jì)。
輸出電容的最小ESR也應(yīng)考慮在內(nèi)。 對于良好的相位裕量,ESR為零
當(dāng)ESR最小時(shí),不應(yīng)該過高于24 kHz和54的內(nèi)部補(bǔ)償極點(diǎn)
千赫。
所選輸出電容的額定電壓也必須大于所需輸出電壓加1
一半的紋波電壓。 任何降額額也必須包括在內(nèi)。 中的最大RMS紋波電流
輸出電容由公式11給出:
注:
NC是并聯(lián)輸出電容的數(shù)量。
FSW是開關(guān)頻率。
其他電容器類型可以與TPS5450一起使用,具體取決于應(yīng)用的需要。
輸出電壓設(shè)定值
TPS5450的輸出電壓由輸出到VSENSE引腳的電阻分壓器(R1和R2)設(shè)置。
使用公式12計(jì)算5 V輸出電壓的R2電阻值:
對于任何TPS5450設(shè)計(jì),從R1值為10kΩ開始。 對于最接近但至少5 V的輸出電壓,R2是3.16kΩ。
啟動(dòng)電容器
啟動(dòng)電容應(yīng)為0.01μF。
捕捉二極管
TPS5450設(shè)計(jì)用于在PH和GND之間使用外部鉗位二極管。 所選二極管
必須符合應(yīng)用的絕對最大額定值:反向電壓必須高于最大值
PH引腳電壓,即VINMAX + 0.5 V.峰值電流必須大于IOUTMAX加上一半
峰峰值電感電流。 為了獲得更高的效率,正向壓降應(yīng)該很小。 重要的是要
請注意,捕獲二極管的導(dǎo)通時(shí)間通常比高端FET導(dǎo)通時(shí)間要長,因此需要注意
二極管參數(shù)可以使整體效率顯著提高。 另外,檢查設(shè)備
選擇能夠消散功率損失。 對于這種設(shè)計(jì),選擇了Diodes公司的B540A,
40V的反向電壓,5A的正向電流和0.5V的正向電壓降。
高級(jí)信息
輸出電壓限制
由于TPS5450的內(nèi)部設(shè)計(jì),任何給定的輸出電壓都有上限和下限
輸入電壓。 輸出電壓設(shè)定點(diǎn)的上限受最大占空比87%的限制,
并由以下給出:
注:
VINMIN =最小輸入電壓
IOMAX =最大負(fù)載電流
VD =鉗位二極管正向電壓。
RL =輸出電感串聯(lián)電阻。
該等式假設(shè)內(nèi)部高端FET的導(dǎo)通電阻最大。
下限受可控制的最小時(shí)間限制,可能高達(dá)200ns。該
給定輸入電壓和最小負(fù)載電流的近似最小輸出電壓由下式給出:
注:
VINMAX =最大輸入電壓
IOMIN =最小負(fù)載電流
VD =鉗位二極管正向電壓。
RL =輸出電感串聯(lián)電阻。
這個(gè)等式假定高側(cè)FET的標(biāo)稱導(dǎo)通電阻并且考慮到最壞情況下的變化
工作頻率設(shè)定點(diǎn)。 任何接近設(shè)備操作限制的設(shè)計(jì)應(yīng)該是
仔細(xì)檢查以確保功能正常。
內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
示例電路中給出的設(shè)計(jì)公式可用于使用TPS5450生成電路。 這些
設(shè)計(jì)基于某些假設(shè),并且傾向于始終在有限范圍內(nèi)選擇輸出電容器
的ESR值。 如果需要使用不同類型的電容器,則可以將其中一個(gè)適用于內(nèi)部補(bǔ)償
的TPS5450。 公式15給出了內(nèi)部電壓模式III的標(biāo)稱頻率響應(yīng)
補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò):
注:
Fp0 = 2165Hz,F(xiàn)z1 = 2170Hz,F(xiàn)z2 = 2590Hz
Fp1 = 24kHz,F(xiàn)p2 = 54kHz,F(xiàn)p3 = 440kHz
Fp3代表非理想的寄生效應(yīng)。
利用這些信息以及所需的輸出電壓,前饋增益和輸出濾波器特性,
可以導(dǎo)出閉環(huán)傳遞函數(shù)。
熱計(jì)算
以下公式顯示了如何估算連續(xù)導(dǎo)通模式下的器件功耗
操作。 如果器件在非連續(xù)導(dǎo)通模式下在輕載下工作,則不應(yīng)使用它們。
傳導(dǎo)損耗:Pcon = IOUT
2
x RDS(on)x VOUT / VIN
開關(guān)損耗:Psw = VIN×IOUT×0.01
靜態(tài)電流損耗:Pq = VIN×0.01
總損失:Ptot = Pcon + Psw + Pq
給定TA =>估計(jì)的結(jié)溫:TJ = TA + Rth×Ptot
給定TJMAX = 125°C =>估計(jì)的最大環(huán)境溫度:TAMAX = TJMAX - Rth x Ptot
性能圖
性能曲線圖(圖12至圖18)適用于圖11中的電路。Ta = 25°C。
除非另有規(guī)定。
包裝信息

- 營銷狀況值定義如下:
ACTIVE:推薦用于新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)備。
LIFEBUY:德州儀器宣布該設(shè)備將停產(chǎn),終身購買期將生效。
NRND:不建議用于新設(shè)計(jì)。 器件已投入生產(chǎn)以支持現(xiàn)有客戶,但TI不建議使用此器件
一個(gè)新的設(shè)計(jì)。
預(yù)覽:設(shè)備已宣布,但尚未投入生產(chǎn)。 樣品或提供或不提供。
停產(chǎn):TI已停止生產(chǎn)該設(shè)備。 - 環(huán)保計(jì)劃 - 計(jì)劃的環(huán)保分類:無鉛(RoHS),無鉛(RoHS豁免)或綠色(RoHS和無Sb / Br)
待定:無鉛/綠色轉(zhuǎn)換計(jì)劃尚未定義。
無鉛(RoHS):TI的術(shù)語“無鉛”或“無鉛”是指符合當(dāng)前RoHS要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品
對于所有6種物質(zhì),包括在均質(zhì)材料中鉛含量不超過0.1%的要求。在哪里設(shè)計(jì)焊接
在高溫下,TI無鉛產(chǎn)品適用于特定的無鉛工藝。
無鉛(RoHS豁免):該組件具有RoHS豁免,可用于1)芯片與芯片之間使用的基于鉛的倒裝芯片焊料凸點(diǎn)
封裝,或2)芯片和引線框之間使用的鉛基裸片粘合劑。該組件被視為無鉛(RoHS
如上所述。 - (3)MSL,峰值溫度。 - 根據(jù)JEDEC行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類的潮濕敏感度等級(jí)和峰值焊料
溫度。
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來料和化學(xué)品。 TI和TI供應(yīng)商認(rèn)為某些信息是專有的,因此CAS號(hào)碼和其他限制
信息可能無法發(fā)布。
在任何情況下,TI因此類信息所產(chǎn)生的責(zé)任均不得超過本TI出售TI器件的總購買價(jià)格
每年給客戶。
綠色(RoHS和無Sb / Br):TI將“綠色”定義為無鉛(符合RoHS),并且不含溴(Br)和銻(Sb)基火焰
阻燃劑(均相材料中Br或Sb不超過0.1重量%)
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2018-5-17 23:38 上傳
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