trên 2024/08/28 480

Tổng quan chuyên sâu TPS5430: Bộ chuyển đổi PWM hiệu quả cao

Danh mục

Mô tả TPS5430

Các TPS5430 là bộ chuyển đổi PWM hiện tại cao, tích hợp MOSFET điện trở thấp, điện trở thấp.Bộ chuyển đổi này cung cấp một loạt các tính năng nổi bật, bao gồm bộ khuếch đại lỗi điện áp hiệu suất cao cung cấp độ chính xác quy định cao trong các điều kiện thoáng qua;Mạch bị khóa quám để ngăn khởi động khi điện áp đầu vào không đạt 5,5V;Bên trong đặt một mạch khởi động chậm để giới hạn dòng điện inrush và mạch chuyển tiếp điện áp để cải thiện phản ứng thoáng qua.Bằng cách sử dụng mã PIN ENA, dòng cung cấp tắt có thể được giảm xuống còn 15 Pha.Ngoài ra, TPS5430 cũng có các tính năng như thiết bị đầu cuối kích hoạt hoạt động cấp cao, giới hạn quá dòng, bảo vệ quá điện áp và tắt máy.Để đơn giản hóa thiết kế và giảm số lượng thành phần bên ngoài, vòng phản hồi của TPS5430 đã được bù trong nội bộ.Đồng thời, TPS5430 có thể điều chỉnh một loạt các nguồn cung cấp năng lượng, bao gồm cả xe buýt 24V, cho phép nó thực hiện xuất sắc trong các kịch bản ứng dụng khác nhau.Ngoài ra, TPS5430 có sẵn trong gói mạch tích hợp PowerPad 8 chân được tăng cường nhiệt, dễ sử dụng.Để giúp người dùng nhanh chóng thực hiện các thiết kế cung cấp năng lượng hiệu suất cao và đáp ứng nhu cầu chu kỳ phát triển thiết bị chặt chẽ, TI cũng cung cấp các mô-đun đánh giá và các công cụ phần mềm thiết kế.Những công cụ này sẽ giúp người dùng thiết kế nguồn cung cấp năng lượng hiệu quả hơn và cải thiện hiệu quả làm việc.

Giải pháp thay thế và tương đương:

• LM22673

• LM22676

• RT2808A

• TPS5420

Sắp xếp pin và mô tả của TPS5430

Như thể hiện trong hình trên, TPS5430 có tám chân, tên và mô tả của chúng như sau:

PIN 1 (Boot): Tụ điện tăng cho trình điều khiển Cổng FET phía cao.Kết nối 0,01μF Tụ điện ESR thấp từ pin khởi động với chân ph.

Chân 2 ~ 3 (NC): Không được kết nối bên trong.

Chân 4 (vsense): Điện áp phản hồi cho bộ điều chỉnh.Kết nối với bộ chia điện áp đầu ra.

PIN 5 (ENA): Điều khiển bật và tắt.Dưới 0,5V, thiết bị dừng chuyển đổi.Nổi pin để bật.

Chân 6 (GND): mặt đất.Kết nối với DAP.

Chân 7 (VIN): Điện áp cung cấp đầu vào.Bỏ qua pin Vin đến GND Gần gói thiết bị với tụ điện ESR chất lượng cao, thấp.

PIN 8 (PH)Kết nối với cuộn cảm bên ngoài và diode.

Đặc điểm của TPS5430

TPS5430 thường có các đặc điểm sau:

Tiêu thụ điện năng thấp: TPS5430 có nhiều chế độ hoạt động, có thể tự động điều chỉnh tần số hoạt động và dòng điện theo các điều kiện tải thực tế, do đó đạt được hoạt động tiêu thụ năng lượng thấp.Trong điều kiện tải trọng hoặc không tải, TPS5430 có thể vào chế độ ngủ, giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng.

Hiệu quả cao: TPS5430 áp dụng công nghệ kiểm soát chuyển đổi nâng cao, làm cho hiệu quả chuyển đổi năng lượng lên tới 96 %.Trong các ứng dụng thực tế, nó có thể giảm hiệu quả việc mất điện và cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị.

Hiệu suất nhiệt tốt: TPS5430 áp dụng thiết kế tản nhiệt tiên tiến, có thể dẫn nhiệt một cách hiệu quả cho bộ tản nhiệt để đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị trong môi trường nhiệt độ cao.

Hiệu quả chuyển đổi cao: Trong các ứng dụng thực tế, TPS5430 có thể chuyển đổi công suất đầu vào một cách hiệu quả thành công suất đầu ra, giảm đáng kể việc mất năng lượng và do đó cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị.Chuyển đổi hiệu quả này không chỉ giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng hệ thống, mà còn giảm các vấn đề tản nhiệt và cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống.

Tích hợp cao: TPS5430 tích hợp một loạt các mô -đun chức năng, bao gồm bảo vệ quá điện áp, giới hạn hiện tại, chuyển đổi điện áp, bảo vệ thấp, v.v., làm giảm đáng kể độ phức tạp thiết kế của các mạch ngoại vi.Đồng thời, TPS5430 áp dụng một gói nhỏ để tạo điều kiện tích hợp vào các thiết bị điện tử khác nhau.

Các chế độ chức năng của TPS5430

Hoạt động với kiểm soát ENA

Điện áp ngưỡng khởi động là tối đa 1,3 V.Với ENA được giữ dưới điện áp ngưỡng dừng tối thiểu 0,5 V, TPS5430 bị vô hiệu hóa và chuyển đổi bị ức chế ngay cả khi VIN vượt quá ngưỡng UVLO.Dòng điện hoạt động được giảm ở trạng thái này.Nếu điện áp ENA được tăng lên trên ngưỡng khởi động tối đa trong khi V (VIN) ở trên ngưỡng UVLO, thiết bị sẽ hoạt động.Chuyển đổi được bật và chuỗi khởi động chậm được bắt đầu.TPS5430 bắt đầu tăng tốc độ điện áp tham chiếu bên trong từ 0 V đến giá trị cuối cùng của nó trong khoảng thời gian khởi động chậm bên trong.

Hoạt động gần điện áp đầu vào tối thiểu

TPS5430 được khuyến nghị hoạt động với điện áp đầu vào trên 5,5 V. Ngưỡng VIN UVLO điển hình là 5,3 V và thiết bị có thể hoạt động ở điện áp đầu vào xuống điện áp UVLO.Ở điện áp đầu vào bên dưới điện áp UVLO thực tế, thiết bị sẽ không chuyển đổi.Nếu EN đang nổi hoặc bên ngoài kéo lên lớn hơn 1,3 V, khi V (VIN) vượt qua ngưỡng UVLO, TPS5430 sẽ trở nên hoạt động.Chuyển đổi được bật và chuỗi khởi động chậm được bắt đầu.TPS5430 bắt đầu tuyến tính tăng cường điện áp tham chiếu bên trong từ 0 V đến giá trị cuối cùng của nó trong khoảng thời gian bắt đầu chậm bên trong.

Những ưu điểm và nhược điểm của TPS5430 là gì?

Ưu điểm của TPS5430

Gói nhỏ gọn: TPS5430 áp dụng biểu mẫu gói nhỏ gọn, thường là gói SOP hoặc MSOP 8 chân, nhỏ và phù hợp để sử dụng trong các kịch bản ứng dụng với không gian hạn chế.

Các chức năng bảo vệ: TPS5430 có nhiều chức năng bảo vệ tích hợp, bao gồm bảo vệ quá tải, bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ khóa thấp, v.v., có thể cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống, cũng như bảo vệ tải trọng và chính IC khỏihư hại.

Phạm vi điện áp đầu vào rộng: TPS5430 có thể thích ứng với một loạt các điện áp đầu vào, hoạt động từ 3,5V đến 28V.Điều này làm cho nó phù hợp cho một loạt các điều kiện đầu vào cung cấp năng lượng khác nhau, mang lại sự linh hoạt cao hơn.

Đầu ra có thể điều chỉnh: TPS5430 có tính năng điện áp đầu ra có thể điều chỉnh và giới hạn dòng điện.Người dùng có thể điều chỉnh điện áp đầu ra để đáp ứng các nhu cầu cụ thể và có thể đặt giới hạn hiện tại để bảo vệ tải.

Hiệu suất hiệu quả cao: TPS5430 là bộ chuyển đổi Buck DC-DC hiệu quả cao, sử dụng công nghệ điều chỉnh chuyển đổi nâng cao để cung cấp điện áp đầu ra ổn định với hiệu suất lên tới 95 %.Tính năng này cho phép TPS5430 hoạt động với chất thải năng lượng và hệ thống hệ thống ít hơn đáng kể.

Nhược điểm của TPS5430

Chi phí cao hơn: So với một số bộ điều chỉnh tuyến tính truyền thống, chi phí của TPS5430 có thể ở phía cao, đây có thể là một yếu tố hạn chế trong một số ứng dụng nhạy cảm với chi phí.

Giao thoa điện từ: Là một bộ điều chỉnh chuyển mạch, TPS5430 có thể tạo ra một số nhiễu điện từ trong quá trình hoạt động, yêu cầu các biện pháp che chắn và lọc thích hợp để tránh nhiễu với các mạch xung quanh.

Độ phức tạp: Các chức năng nâng cao và thiết kế mạch phức tạp của TPS5430 có thể yêu cầu người dùng có kiến ​​thức và kinh nghiệm kỹ thuật nhất định.Do đó, nó có thể là thách thức cho người mới bắt đầu học hỏi và làm chủ việc sử dụng nó.

Áp dụng TPS5430 trong hệ thống thu thập dữ liệu quan sát tiền thân của trận động đất

Hệ thống thu thập dữ liệu là một phần quan trọng của công cụ quan sát tiền thân động đất.Nó chuyển đổi các tín hiệu tương tự yếu được phát hiện bởi các cảm biến thành tín hiệu kỹ thuật số và thực hiện các tính toán để cung cấp dữ liệu đáng tin cậy để phân tích trận động đất tiếp theo.

Ban đầu, chúng tôi đã sử dụng các nguồn cung cấp năng lượng chip như MAX1626 để cung cấp năng lượng cho hệ thống thu thập dữ liệu đo biến dạng thể tích TJ-2, nhưng trong quá trình thử nghiệm, chúng tôi thấy rằng hệ thống không ổn định và thiết bị sẽ tự động khởi động lại.Lý do được tìm thấy là công suất tải của nguồn điện của MAX1626 và các chip khác không đủ lớn.Do đó, sau nhiều cuộc điều tra, cuối cùng chúng tôi đã chọn chip TPS5430, có khả năng tải mạnh, hiệu quả cao và một vài thành phần ngoại vi, làm nguồn cung cấp năng lượng cho mô -đun chuyển đổi A/D và mô -đun xử lý dữ liệu của hệ thống thu thập dữ liệu.Nguyên tắc là như sau.

Làm thế nào để TPS5430 đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp và chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao?

Trước hết, TPS5430 sử dụng công nghệ điều khiển chuyển mạch tiên tiến, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả chuyển đổi năng lượng, lên tới 96 %.Trong các ứng dụng thực tế, chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao này có thể giảm hiệu quả tổn thất năng lượng và cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị.Thứ hai, TPS5430 có nhiều chế độ hoạt động, có thể tự động điều chỉnh tần số hoạt động và dòng điện theo các điều kiện tải thực tế, do đó đạt được hoạt động công suất thấp.Trong điều kiện tải trọng hoặc không tải, TPS5430 có thể vào chế độ ngủ để giảm thêm mức tiêu thụ điện.Việc chuyển đổi các chế độ làm việc này là tự động mà không cần can thiệp thủ công, do đó đảm bảo hiệu quả và tính ổn định của chuyển đổi công suất.Ngoài ra, TPS5430 cũng có phản ứng động nhanh và điện áp đầu ra chính xác cao.Điều này là do công nghệ điều khiển chế độ hiện tại của nó và kiến ​​trúc D-CAP2 của Texas Cụ.Các công nghệ này đảm bảo rằng điện áp đầu ra và dòng điện có thể điều chỉnh nhanh chóng và ổn định khi tải thay đổi, do đó duy trì hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Bộ chuyển đổi DC-DC làm gì?

Bộ chuyển đổi DC-TO-DC là các thiết bị lưu trữ năng lượng điện tạm thời cho mục đích chuyển đổi dòng điện trực tiếp (DC) từ mức điện áp này sang mức điện áp khác.

2. TPS5430 Q1 là gì?

TPS5430-Q1 điều chỉnh nhiều nguồn năng lượng khác nhau bao gồm xe buýt 24V.Thiết bị TPS5430-Q1 có sẵn trong gói mạch tích hợp 8 chân dễ sử dụng nhiệt, dễ sử dụng.

3. Điện áp âm của TPS5430 là gì?

Mô -đun TPS5430 là đầu ra điện áp kép tích cực và âm, thiết kế dự án năng lượng người mua thuận tiện.Giới thiệu về gợn đầu ra, điện áp dương khoảng 24mV và điện áp âm có thể là 56MV xung quanh.