Установленное регулируемое напряжение, схема регулятора тока с использованием LM2673

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Это означает, что они способны управлять нагрузками до 3 ампер при сохранении отличных характеристик линии и регулирования нагрузки.

Одной из выдающихся особенностей является их высокая эффективность, которая больше, чем 90%.



Эта впечатляющая эффективность достигается благодаря использованию низкого уровня питания DMOS с низким уровнем устойчивости.

Теперь, когда дело доходит до выходных напряжений, в этой серии вы покрывают фиксированные параметры, доступные с 3,3 В, 5 В и 12 В, плюс также есть регулируемая версия для вывода для тех, кому нужно немного больше гибкости.



Вся идея, лежащая в основе концепции Simple Switcher®, состоит в том, чтобы сделать процесс проектирования максимально простым, используя минимальное количество внешних компонентов.

Одна из интересных вещей в этих регуляторах заключается в том, что они работают с высокой фиксированной частотной генератором, работающим на уровне 260 кГц.

Это позволяет дизайнерам использовать компоненты меньшего размера, что может быть очень удобно в плотных пространствах.

Кроме того, есть семейство стандартных индукторов, доступных у различных производителей, которые совместимы с LM2673, что делает процесс проектирования еще проще.

Еще одна аккуратная функция - это возможность уменьшить ток входного всплеска при питании на регуляторе.

Вы можете сделать это, добавив мягкий конденсатор ГРМ, который помогает постепенно включать регулятор вместо того, чтобы сразу же ударить его с помощью всей мощности.

Безопасность также является приоритетом для серии LM2673, поскольку она включает в себя встроенные характеристики теплового отключения, а также предел тока, программируемый резистором, для переключателя мощности мощности.

Это помогает защитить как само устройство, так и любую нагрузку, подключенную к нему в условиях неисправности.

Выходное напряжение гарантированно останется в пределах допуска ± 2%, что является довольно надежным.

Кроме того, тактовая частота контролируется в пределах допуска ± 11%.

Содержимое скрывать 1 Подробности распиновки 1.1 Функции распины 2 Абсолютные максимальные оценки IC LM2673 2.1 Рекомендуемые условия эксплуатации 2.2 Электрические характеристики 2.2.1 LM2673 - Фиксированный выход 3,3 В 2.2.2 LM2673 - Фиксированный выход 5 В 2.2.3 LM2673 - Фиксированный выход 12 В 2.2.4 LM2673 - Регулируемый выход 8 В на 40 В 3 Подробное описание (типичная конструкция вывода фиксированного напряжения) 3.1 Функциональная блочная диаграмма 4 Проектирование регулятора SEP-Down SEP LM2673 с выходом с фиксированным напряжением 4.1 Проектные требования 4.2 Подробная процедура проектирования 4.3 Таблица 1. Коды ввода и выходных конденсаторов - крепление поверхности 4.4 Таблица 2. Коды ввода и выходных конденсаторов - через отверстие 4.5 Выбор индуктора. 4.6 Таблица 4. Таблица выбора диодов Шоттки 4.7 Номографии 4.8 Конденсатор SelectionTable 5. Выходные конденсаторы для применения фиксированного выходного напряжения - монтаж 5 Проектирование регулятора SEP-Down SEP LM2673 с регулируемым выходом напряжения

Подробности распиновки

  Предупреждающее сообщение: Электричество опасно, продолжайте с осторожностью
  LM2673 Конфигурация вывода и функции

Функции распины

Переключение вывода 1 12, 13, 14 А Внутренняя версия FET PIN -коэффициент FET. Этот узел используется для переключения. Подключите этот вывод к катоду внешнего диода и индуктору.
Вход 2 23 я Подключите входной штифт к выводу коллектора FET Highside FET. Подключите входные обходные конденсаторы CIN и источник питания. Вин-штифт должен иметь самый короткий путь, осуществимый для высокочастотного байпаса CIN и GND.
CB 3 4 я Соединение конденсатора начальной загрузки для драйвера высокой стороны. Высококачественный конденсатор 100-NF должен быть подключен от CB к контакту VSW.
Гнездо 4 9 - Мощные булавки. Подключитесь к заземлению схемы. Cout и Cin Ground Cons. Путь к CIN должен быть таким же коротким, насколько это возможно.
Ток корректировки 5 6 я Отрегулируйте вывод для тока. Если вы хотите установить текущий предел детали, прикрепите резистор из этого штифта к GND.
FB (обратная связь) 6 7 я Входной штифт для обнаружения обратной связи. Для регулируемой версии подключите этот штифт к середине разделителя обратной связи, чтобы установить Vout. Для фиксированной выходной версии подключите этот вывод прямо к выходному конденсатору.
SS (мягкий старт) 7 8 я Штифт, который допускает мягкий старт. Чтобы регулировать рампу выходного напряжения, добавьте конденсатор из этого штифта в GND. Булавка может быть оставлена ​​открытой и плавающей, если функциональность не нужна.
NC (нет подключения) - 1, 5, 10, 11 - Неиспользованные, нет подключаемых булавок.

Абсолютные максимальные оценки IC LM2673

Входное напряжение питания - 45 В
Напряжение с мягким штифтом −0.1 6 В
Переключение напряжения на землю (3) −1 Становиться В
Повысить напряжение штифта - VSW + 8 В
Напряжение штифта обратной связи −0.3 14 В
Рассеяние власти - Внутренне ограничен -
Температура пайки (волна, 4 с) - 260 ° C.
Температура пайки (инфракрасная, 10 с) - 240 ° C.
Температура пайки (фаза пара, 75 с) - 219 ° C.
Температура хранения, TSTG −65 150 ° C.

Примечания:

Проталкивая вещи мимо вышеизложенного Абсолютные максимальные оценки может полностью разрушить ваше устройство, как, навсегда.

Серьезно, эти рейтинги просто о стрессе, и не думать, что ваше устройство действительно будет работать, если вы подталкиваете его к этим пределам или даже близко к другим условиям, которые не находятся внутри Рекомендуемые условия эксплуатации.

И если вы имеете дело с военными/аэрокосмическими классами, вы должны связаться с офисом продаж/дистрибьюторов Texas Instruments, чтобы увидеть, что случилось, и получить правильные характеристики.

Кроме того, это напряжение переключателя на параметр заземления? Эта абсолютная максимальная спецификация говорит о напряжении постоянного тока.

Но вы можете пойти немного негативно с напряжением, например -10 В, но только если это просто крошечный всплеск пульса, например, до 20 нс.

Если пульс немного длиннее, скажем, 60 нс, то вы можете спуститься только до -6 В, и если он еще дольше, примерно на 100 нс, то это всего -3 В ...

Рекомендуемые условия эксплуатации

Напряжение снабжения 8 40 В
Температура соединения (TJ) -40 125 ° C.

Электрические характеристики

LM2673 - Фиксированный выход 3,3 В

Выходное напряжение (Vout) VIN = от 8 В до 40 В, 100 мА ≤ IOUT ≤ 5 A более -40 ° C до 125 ° C 3234 3.3 3366 В
Эффективность (η) Vin = 12 В, Iload = 5 a 3.201 3399 %

LM2673 - Фиксированный выход 5 В

Выходное напряжение (v вне ) VIN = от 8 В до 40 В, 100 мА ≤ IOUT ≤ 5 A более -40 ° C до 125 ° C 4.9 5 5.1 В
Эффективность (η) В в = 12 V, I нагрузка = 5 а 4.85 5.15 %

LM2673 - Фиксированный выход 12 В

Выходное напряжение (v вне ) В в = 15 В до 40 В, 100 мА ≤ I вне ≤ 5 A более -40 ° C до 125 ° C 11.76 12 12.24 В
Эффективность (η) В в = 24 V, I нагрузка = 5 а 11.64 12.36 %

LM2673 - Регулируемый выход 8 В на 40 В

Напряжение обратной связи (v фб ) В в = 8 В до 40 В, 100 мА ≤ I вне ≤ 5 A более -40 ° C до 125 ° C 1.186 1.21 1234 В
Эффективность (η) В в = 12 V, I нагрузка = 5 а 1174 1246 %

Подробное описание (типичная конструкция вывода фиксированного напряжения)

  LM2673 Типичная конструкция вывода с фиксированным напряжением

LM2673-это фантастическая технология, которая обеспечивает все активные функции, необходимые вам для удивления или преобразователя Buck, регулятора переключения.

Он имеет внутренний переключатель питания, который на самом деле представляет собой MOSFET DMOS. Эта конструкция позволяет ему справляться с высокими токовыми возможностями - до 3 а - при этом с впечатляющей эффективностью.

Если вы ищете поддержку дизайна, это Webench Tool очень удобно. Это может помочь вам с мгновенным выбором компонентов, выполнить расчеты производительности схемы для оценки, создать список компонентов материалов и даже предоставить схему схемы специально для LM2673.

Функциональная блочная диаграмма

  LM2673 Регулятор SEP-DOWN IC Внутренняя диаграмма

Переключение вывода

Давайте на мгновение поговорим о выводе переключателя. Этот вывод поступает непосредственно от переключателя MOSFET, который подключен прямо к входному напряжению.

Этот переключатель обеспечивает энергию индуктору, выходному конденсатору и схеме нагрузки, все под управлением внутреннего модулятора ширины импульса (ШИМ).

Контроллер ШМ работает с фиксированного генератора 260 кГц. В типичном приложении понижению вдали установленное цикл-по сути, соотношение времени, в течение которого переключатель включен по сравнению с выключением-этого переключателя питания пропорциональна отношению выходного напряжения источника питания по сравнению с входным напряжением.

Вы обнаружите, что напряжение на выводе 1 переключается между VIN (когда включен переключатель) и ниже уровня заземления из -за падения напряжения на внешнем диоде Шоттки (когда выключатель выключен).

Вход

Теперь перейдем к входной стороне, именно здесь вы подключаете входное напряжение для источника питания на контакте 2. Это не только входное напряжение обеспечивает энергию для вашей нагрузки, но и обеспечивает смещение для всей внутренней схемы в LM2673 Полем

Для обеспечения того, чтобы все работает так, как и должно, убедитесь, что ваше входное напряжение остается в диапазоне от 8 В до 40 В. Для оптимальной производительности от вашего источника питания крайне важно всегда обойти этот входной штифт с входным конденсатором, который находится близко к контакту 2.

C повышение

Далее это C Boost. Вам необходимо подключить конденсатор от вывода 3 к выходу выключателя на контакте 1. Этот конденсатор играет важную роль, увеличивая привод затвора до этого внутреннего мосфета над VIN, чтобы он мог полностью включиться.

Делая это, это помогает минимизировать потери проводимости в переключателе питания, что, в свою очередь, поддерживает высокую эффективность. Рекомендуемое значение для этого c Способствовать росту Конденсатор составляет около 0,01 мкф.

Земля

Давайте не будем забывать о земле! Это соединение служит наземной ссылкой для всех компонентов в вашей настройке питания.

В приложениях, где у вас есть быстрое переключение и высокие токи-например, те, которые используют LM2673,-Texas Instruments рекомендуется использовать широкую заземленную плоскость.

Это помогает минимизировать связь сигнала на протяжении всей вашей схемы и сохраняет все плавно.

Ток корректировки

Одной из выдающихся особенностей LM2673 является его способность регулировать и адаптировать предел тока пикового переключателя в соответствии с тем, что требует вашего конкретного приложения.

Это означает, что вам не нужно беспокоиться об использовании внешних компонентов, которые необходимо иметь физический размер, для обработки уровней тока, которые могут быть намного выше, чем то, что обычно работает в вашей схеме (например, в условиях закороченных выходных данных).

Чтобы настроить это, вы подключаете резистор от контакта 5 к земле. Этот резистор устанавливает ток (I (вывод 5) = 1,2 В / р Прил ) Это определяет, сколько пикового тока протекает через этот переключатель питания. Максимальный ток коммутатора фиксируется на уровне A, рассчитанного как 37 125, разделенные на R Прил Полем

Обратная связь

Теперь давайте перейдем к обратной связи. Этот вход подключается к двумступенчатному усилителю высокого усиления, который управляет контроллером ШИМ. Очень важно подключить контакт 6 непосредственно к фактическому выходу вашего источника питания, чтобы правильно установить это выходное напряжение DC.

Для устройств с фиксированным выходным выводом, подобными устройствам с выходами 3,3 В, 5 В и 12 В, вам нужно только прямое соединение с проводом, чтобы выполнить его, поскольку внутри LM2673 уже предоставлены внутренние резисторы с установкой усиления.

Однако, если вы используете регулируемую выходную версию, вам понадобятся два внешних резистора, чтобы точно установить это выходное напряжение DC.

Чтобы обеспечить стабильную работу вашего источника питания, очень важно предотвратить любую связь потока индуктора с входом обратной связи.

Soft-Start

Наконец у нас есть Soft-Start! Подключив конденсатор от контакта 7 к земле, вы позволяете постепенно включить регулятор переключения.

Этот конденсатор устанавливает временную задержку, которая постепенно увеличивает, насколько используется ваш внутренний переключатель питания.

Эта функция может значительно уменьшить то, сколько всплеска тока вытягивается из вашего входного снабжения, когда существует резкое применение входного напряжения.

Если вам не нужна функциональность Soft-Start, вы должны оставить этот штифт открытым.

Проектирование регулятора SEP-Down SEP LM2673 с выходом с фиксированным напряжением

  LM2673 Регулятор SEP-DOWN с фиксированным выходным выходом

Проектные требования

Поэтому, если вы хотите поднять LM2673 и запустить, вам нужно сначала прибить несколько вещей. Начните с выяснения условий работы питания и максимального выходного тока, который вам понадобится. Затем следуйте этим шагам, чтобы выбрать правильные внешние компоненты для вашей настройки LM2673.

Подробная процедура проектирования

Давайте представим, что вы хотите создать системную шину питания логики, которая работает на уровне 3,3 В. Вы планируете использовать настенный адаптер, который дает вам нерегулируемое напряжение постоянного тока где -то между 13 В и 16 В. Также максимальный ток нагрузки, который, как вы ожидаете. Около 2,5 A.

Ох, и вы хотите, чтобы время задержки в мягком старте составило около 50 мс. Кроме того, вы предпочитаете использовать компоненты сквозного.

Хорошо, вот как мы можем сделать это:

Шаг 1: Условия эксплуатации

Сначала давайте выложим известные условия работы:

  • В ВНЕ = 3,3 В.
  • В В максимум = 16 в
  • я НАГРУЗКА максимум = 2,5 а

Шаг 2: Выберите вариант LM2673

Идите вперед и выберите LM2673T-3.3. Имейте в виду, что выходное напряжение имеет допуск ± 2% при комнатной температуре и ± 3% в диапазоне полной рабочей температуры.

Шаг 3: Выберите свой индуктор

Теперь дайте нам использовать Nomograph для устройства 3,3 В. Найдите рисунок 14 (хотя он не включен в эти результаты поиска, этот шаг предполагает, что у вас есть доступ к нему) и посмотрите, где проходит горизонтальная линия 16 В (VIN MAX) с вертикальной линией 2.5 A (I НАГРУЗКА макс). Эта точка пересечения говорит вам, что вам понадобится L33, который представляет собой индуктор 22 мкм.

Глядя на Таблицу 3 (также не включенную в эти результаты поиска, но предполагается, что он доступен), вы увидите, что L33 в компоненте сквозного человека может быть получен из Renco с номером детали RL-1283-22-43 или из Pulse Engineering с номером части PE-53933.

Шаг 4: Выберите свой выходной конденсатор

Затем используйте Таблицу 5 или Таблицу 6 (опять же, эти таблицы здесь не предоставлены, но предполагаются доступными), чтобы выяснить, какой выходной конденсатор использовать. Учитывая, что у вас есть выходной сигнал 3,3 В и индуктор 33 мкH, должно быть несколько решений выходных конденсаторов.

Эти решения сообщат вам, сколько из того же типа конденсаторов параллельно и даст вам идентифицирующий код конденсатора.

Таблица 1 или таблица 2 (также предполагается, что она должна быть доступна) должна предоставлять конкретные характеристики для каждого конденсатора. Любой из этих вариантов будет хорошо работать в вашей схеме:

  • 1 × 220 мкф, 10 В Sanyo OS-CON (код C5)
  • 1 × 1000 мкф, 35 В Sanyo MV-GX (код C10)
  • 1 × 2200 мкф, 10 V Nichicon PL (код C5)
  • 1 × 1000 мкф, 35 против Panasonic HFQ (код C7)

Таблица 1. Коды ввода и выходных конденсаторов - крепление поверхности

С (мкл) Wv (v) IRMS (а)
C1 330 6.3 1.15
C2 100 10 1.1
C3 220 10 1.15
C4 47 16 0,89
C5 100 16 1.15
C6 33 20 0,77
C7 68 20 0,94
C8 22 25 0,77
C9 22 35 0,63
C10 22 35 0,66
C11 - - -
C12 - - -
C13 - - -

Таблица 2. Коды ввода и выходных конденсаторов - через отверстие

С (мкл) Wv (v) IRMS (а) С (мкл)
C1 47 6.3 1 1000
C2 150 6.3 1.95 270
C3 330 6.3 2.45 470
C4 100 10 1.87 560
C5 220 10 2.36 820
C6 33 16 0,96 1000
C7 100 16 1.92 150
C8 150 16 2.28 470
C9 100 20 2.25 680
C10 47 25 2.09 1000
C11 - - - 220
C12 - - - 470
C13 - - - 680
C14 - - - 1000
C15 - - - -
C16 - - - -
C17 - - - -
C18 - - - -
C19 - - - -
C20 - - - -
C21 - - - -
C22 - - - -
C23 - - - -
C24 - - - -
C25 - - - -

Руководство по выбору индуктора
Таблица 3. Номера деталей производителя индуктора

L23 33 1.35 RL-5471-7 RL1500-33 PE-53823 PE-53823S DO316-333
L24 22 1.65 RL-1283-22-43 RL1500-22 PE-53824 PE-53824S DO316-223
L25 15 2 RL-1283-15-43 RL1500-15 PE-53825 PE-53825S DO316-153
L29 100 1.41 RL-5471-4 RL-6050-100 PE-53829 PE-53829S DO5022P-104
L30 68 1.71 RL-5471-5 RL6050-68 PE-53830 PE-53830S DO5022P-683
L31 47 2.06 RL-5471-6 RL6050-47 PE-53831 PE-53831S DO5022P-473
L32 33 2.46 RL-5471-7 RL6050-33 PE-53932 PE-53932S DO5022P-333
L33 22 3.02 RL-1283-22-43 RL6050-22 PE-53933 PE-53933S DO5022P-223
L3 15 3.65 RL-1283-15-43 - PE-53934 PE-53934S DO5022P-153
L38 68 2.97 RL-5472-2 - PE-54038 PE-54038S -
L39 47 3.57 RL-5472-3 - PE-54039 ON-54039S -
L40 33 4.26 RL-1283-33-43 - ON-54040 ON-54040S -
L41 22 5.22 RL-1283-22-43 - PE-54041 P0841 -
L44 68 3.45 RL-5473-3 - PE-54044 P0845 DO5022P-103HC
L45 10 4.47 RL-1283-10-43 - PE-54044

Таблица 4. Таблица выбора диодов Шоттки

3 а 5 и более 3 а 5 и более
20 SK32 - 1n5820 -
- - SR302 -
30 SK33 MBRD835L 1n5821 -
30wq03f - 31DQ03 -
40 SK34 MBRB1545CT 1n5822 -
30BQ040 - MBR340 MBR745
30wq04f 6TQ045S 31DQ04 80SQ045
MBRS340 - SR403 6tq045
MBRD340 - - -
50 или более SK35 - MBR350 -
30wq05f - 31DQ05 -
- - SR305 -

Номографии

  номографии

Шаг 5: Выберите свой входной конденсатор

Наконец -то используйте таблицу 5 или таблицу 8, чтобы выбрать входной конденсатор. С выходом 3,3 В и индуктором 22 мкГ имеется три решения для сквозного.

Эти конденсаторы дадут вам достаточный рейтинг напряжения и рейтинг тока среднеквадратичных средств, который превышает 1,25 а (это половина I НАГРУЗКА макс).

Еще раз обращаясь к таблице 1 или в таблице 2 для конкретных данных компонента, эти параметры подходят:

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

Шаг 6: Выберите диод Шоттки

Теперь загляните в таблицу 4. Вам нужно будет выбрать диод Шоттки, который рассчитан на 3 ампер или более. Для этого приложения, где мы имеем дело с напряжениями около 20 В, есть несколько подходящих компонентов сквозного отверстия, которые вы могли бы использовать:

1n5820

SR302

Шаг 7: Настройка c СПОСОБСТВОВАТЬ РОСТУ и Soft-Start

Далее давайте получим это C СПОСОБСТВОВАТЬ РОСТУ Конденсатор разобрался. Вы можете пойти с конденсатором 0,01 мкл для C СПОСОБСТВОВАТЬ РОСТУ Полем

Теперь для этой задержки с мягким залом 50 мс, которую вы хотели, нам нужно будет рассмотреть несколько параметров:

  • я SST : 3,7 мкА
  • Т SS : 50 мс
  • В SST : 0,63 В.
  • В ВНЕ : 3,3 В.
  • В Шоткий : 0,5 В.
  • В В : 16 В.

С использованием максимального V В Значение, вы следите за тем, чтобы время задержки со счетом составил, по крайней мере, 50 мс, к которой вы стремитесь.

Чтобы выяснить правильное значение для CSS, вы можете использовать формулу (но я не форматирую ее здесь, чтобы вы могли видеть ее в простом тексту), и это дает нам значение 0,148 мкФ. Поскольку это не является стандартным значением конденсатора, вы можете вместо этого использовать конденсатор 0,22 мкФ. Это даст вам более чем достаточную задержку с мягким стартом.

Шаг 8: Определите r Прил Ценить