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TPS5430 Visão geral em profundidade: Converter PWM de alta eficiência

Catálogo

TPS5430 Descrição

O TPS5430 é um conversor PWM de corrente de alta saída que integra um MOSFET de baixa resistência e canal n alto.Este conversor oferece uma variedade de recursos pendentes, incluindo um amplificador de erro de tensão de alto desempenho que fornece alta precisão de regulação sob condições transitórias;circuitos de bloqueio de subtensão para evitar a inicialização quando a tensão de entrada não atingir 5,5V;Defina internamente um circuito de partida lenta para limitar a corrente de entrada e um circuito de avanço de alimentação para melhorar a resposta transitória.Usando o pino ENA, a corrente de fornecimento de desligamento pode ser reduzida para tipicamente 15µA.Além disso, o TPS5430 também possui recursos como terminal de ativação ativo de alto nível, limite excessivo de corrente, proteção excessiva e desligamento térmico.Para simplificar o design e reduzir a contagem de componentes externos, o loop de feedback do TPS5430 foi compensado internamente.Ao mesmo tempo, o TPS5430 pode regular uma variedade de fontes de alimentação, incluindo o barramento de 24V, permitindo que ele tenha um desempenho excelentemente em vários cenários de aplicação.Além disso, o TPS5430 está disponível em um pacote de circuito integrado PowerPad Soic PowerPad de 8 pinos de 8 pinos, aprimorado e fácil de usar.Para ajudar os usuários a implementar rapidamente projetos de fonte de alimentação de alto desempenho e atender às necessidades de ciclo de desenvolvimento de dispositivos apertados, o TI também fornece módulos de avaliação e ferramentas de software de grife.Essas ferramentas ajudarão os usuários a projetar fontes de alimentação com mais eficiência e melhorar a eficiência do trabalho.

Alternativas e equivalentes:

• LM22673

• LM22676

• RT2808A

• TPS5420

Arranjo de pinos e descrição do TPS5430

Como mostrado na figura acima, o TPS5430 tem oito pinos, seus nomes e descrições são os seguintes:

Pino 1 (bota): Aumente o capacitor do driver de porta FET de alto lado.Conecte o capacitor de ESR com 0,01μF do pino de inicialização ao pino de pH.

Pino 2 ~ 3 (NC): não conectado internamente.

Pino 4 (VSense): tensão de feedback para o regulador.Conecte ao divisor de tensão de saída.

PIN 5 (ENA): Controle ligado e desligado.Abaixo de 0,5V, o dispositivo para de trocar.Flutuar o pino para ativar.

Pino 6 (GND): Terreno.Conecte -se ao DAP.

PIN 7 (VIN): Tensão de fornecimento de entrada.Itimpere o pino VIN para o pino GND próximo ao pacote de dispositivos com um capacitor de cerâmica de baixa qualidade de alta qualidade.

Pino 8 (pH): fonte do MOSFET de alta potência lateral.Conectado ao indutor e diodo externo.

Características do TPS5430

O TPS5430 geralmente tem as seguintes características:

Consumo de baixa energia: o TPS5430 possui vários modos de trabalho, que podem ajustar automaticamente a frequência operacional e a corrente de acordo com as condições reais de carga, alcançando assim a operação de baixo consumo de energia.Sob carga de carga leve ou condições sem carga, o TPS5430 pode entrar no modo de suspensão, reduzindo bastante o consumo de energia.

Alta eficiência: o TPS5430 adota a tecnologia avançada de controle de comutação, tornando a eficiência de conversão de energia até 96 %.Em aplicações práticas, ele pode efetivamente reduzir a perda de energia e melhorar o desempenho geral do dispositivo.

Bom desempenho térmico: o TPS5430 adota um projeto avançado de dissipação de calor, que pode efetivamente conduzir calor ao radiador para garantir a operação estável do dispositivo em ambientes de alta temperatura.

Alta eficiência de conversão: em aplicações práticas, o TPS5430 pode converter com eficiência a energia de entrada em energia de saída, reduzindo bastante a perda de energia e melhorando o desempenho geral do dispositivo.Essa conversão eficiente não apenas ajuda a reduzir o consumo de energia do sistema, mas também reduz os problemas de dissipação de calor e melhora a estabilidade e a confiabilidade do sistema.

Alta integração: o TPS5430 integra uma variedade de módulos funcionais, incluindo proteção de sobretensão, limite de corrente, conversão de tensão, proteção de subtensão etc., que reduz bastante a complexidade do design dos circuitos periféricos.Ao mesmo tempo, o TPS5430 adota um pequeno pacote para facilitar a integração em vários dispositivos eletrônicos.

Modos funcionais de TPS5430

Operação com controle ENA

A tensão do limite de inicialização de ativação é de 1,3 V máx.Com a ENA mantida abaixo da tensão de limite mínimo de 0,5 V, o TPS5430 está desativado e a comutação é inibida, mesmo que o VIN esteja acima do seu limite UVLO.A corrente quiescente é reduzida neste estado.Se a tensão da ENA for aumentada acima do limite máximo de partida, enquanto V (VIN) estiver acima do limite UVLO, o dispositivo ficará ativo.A comutação está ativada e a sequência de partida lenta é iniciada.O TPS5430 inicia linearmente aumentando a tensão de referência interna de 0 V ao seu valor final durante o período interno de partida lenta.

Operação perto da tensão de entrada mínima

O TPS5430 é recomendado para operar com tensões de entrada acima de 5,5 V. O limite típico do VIN UVLO é de 5,3 V e o dispositivo pode operar nas tensões de entrada até a tensão UVLO.Nas tensões de entrada abaixo da tensão UVLO real, o dispositivo não alternará.Se EN estiver flutuando ou puxado externamente para maior que 1,3 V, quando V (VIN) passar o limite UVLO, o TPS5430 se tornará ativo.A comutação está ativada e a sequência de partida lenta é iniciada.O TPS5430 inicia a aumento linear da tensão de referência interna de 0 V ao seu valor final durante o período interno de partida lenta.

Quais são as vantagens e desvantagens do TPS5430?

Vantagens do TPS5430

Pacote compacto: o TPS5430 adota um formulário de pacote compacto, geralmente um pacote SOP ou MSOP de 8 pinos, que é pequeno e adequado para uso em cenários de aplicação com espaço limitado.

Funções de proteção: o TPS5430 possui uma variedade de funções de proteção integradas, incluindo proteção contra sobrecarga, proteção de superaquecimento, proteção contra bloqueio de baixo tensão etc., que podem melhorar a estabilidade e a confiabilidade do sistema, além de proteger a carga e a própria IC do própriodano.

Faixa de tensão de entrada ampla: o TPS5430 é capaz de se adaptar a uma ampla gama de tensões de entrada, operando de 3,5V a 28V.Isso o torna adequado para uma variedade de diferentes condições de entrada da fonte de alimentação, proporcionando maior flexibilidade.

Saída ajustável: o TPS5430 apresenta tensão de saída ajustável e limite de corrente.Os usuários podem ajustar a tensão de saída para atender às necessidades específicas e podem definir limites atuais para proteger a carga.

Desempenho de alta eficiência: o TPS5430 é um conversor de Buck DC-DC de alta eficiência que utiliza a tecnologia avançada de regulação de comutação para fornecer uma tensão de saída estável com eficiência de até 95 %.Esse recurso permite que o TPS5430 opere com significativamente menos resíduos de energia e geração de calor do sistema.

Desvantagens do TPS5430

Maior custo: em comparação com alguns reguladores lineares tradicionais, o custo do TPS5430 pode estar no lado alto, o que pode ser um fator limitante em algumas aplicações sensíveis ao custo.

Interferência eletromagnética: Como regulador de comutação, o TPS5430 pode gerar alguma interferência eletromagnética durante a operação, exigindo medidas apropriadas de blindagem e filtragem para evitar interferências nos circuitos circundantes.

Complexidade: as funções avançadas e o design complexo de circuitos do TPS5430 podem exigir que os usuários tenham determinado conhecimento e experiência técnicos.Portanto, pode ser um desafio para iniciantes aprender e dominar seu uso.

Aplicação de TPS5430 no Sistema de Aquisição de Dados de Observação do Precursor de Terremoto

O sistema de aquisição de dados é uma parte importante do instrumento de observação do precursor de terremotos.Ele converte os fracos sinais analógicos detectados pelos sensores em sinais digitais e executa cálculos para fornecer dados confiáveis ​​para a análise subsequente de terremotos.

Inicialmente, usamos fontes de alimentação de chip, como o MAX1626, para alimentar o sistema de aquisição de dados de tensão volumétrico TJ-2, mas durante o teste, descobrimos que o sistema era instável e o instrumento reiniciaria automaticamente.O motivo foi que a capacidade de carga da fonte de alimentação do MAX1626 e outros chips não era grande o suficiente.Portanto, após muitas investigações, finalmente selecionamos o chip TPS5430, que possui forte capacidade de carga, alta eficiência e poucos componentes periféricos, como fonte de alimentação para alimentar o módulo de conversão A/D e o módulo de processamento de dados do sistema de aquisição de dados.O princípio é o seguinte.

Como o TPS5430 atinge o baixo consumo de energia e a conversão de energia de alta eficiência?

Primeiro de tudo, o TPS5430 usa a tecnologia avançada de controle de comutação, que pode melhorar significativamente a eficiência da conversão de energia, até 96 %.Em aplicações práticas, essa conversão de energia de alta eficiência pode efetivamente reduzir as perdas de energia e melhorar o desempenho geral do dispositivo.Em segundo lugar, o TPS5430 possui vários modos de trabalho, que podem ajustar automaticamente a frequência operacional e a corrente de acordo com as condições reais de carga, alcançando assim a operação de baixa potência.Sob carga de carga leve ou condições sem carga, o TPS5430 pode entrar no modo de suspensão para reduzir ainda mais o consumo de energia.A troca desses modos de trabalho é automática sem intervenção manual, garantindo assim a eficiência e a estabilidade da conversão de energia.Além disso, o TPS5430 também apresenta resposta dinâmica rápida e tensão de saída de alta precisão.Isso se deve à sua atual tecnologia de controle de modo e arquitetura D-CAP2 da Texas Instruments.Essas tecnologias garantem que a tensão e a corrente de saída possam se ajustar rapidamente e estável quando a carga muda, mantendo assim a alta eficiência da conversão de energia.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. O que um conversor DC-DC faz?

Os conversores CC-DC são dispositivos que armazenam temporariamente a energia elétrica com o objetivo de converter a corrente direta (CC) de um nível de tensão para outro.

2. O que é TPS5430 Q1?

O TPS5430-Q1 regula uma ampla variedade de fontes de energia, incluindo barramentos de 24V.O dispositivo TPS5430-Q1 está disponível em um pacote de circuito integrado de 8 pinos de 8 pinos de 8 pinos de 8 pinos, aprimorado e fácil de usar.

3. Qual é a tensão negativa do TPS5430?

O módulo TPS5430 é a saída de tensão dupla positiva e negativa, design conveniente do projeto de energia do comprador.Sobre a ondulação da saída, a tensão positiva é de aproximadamente 24 mV em torno e a tensão negativa é provavelmente 56 mV em torno.