Auswahl und technische Anleitung für isolierte Stromversorgungssysteme

^{4. September 2025 News — Mit der Beschleunigung von Industrie 4.0 und der Automobilintelligenz wächst die Nachfrage nach leistungsstarken, isolierten Stromversorgungslösungen weiter. Der Low-Noise-Transformator-Treiber SN6505BDBVR von Texas Instruments rückt aufgrund seiner außergewöhnlichen isolierten Stromversorgungsleistung in den Fokus der Industrie. Der Chip liefert bis zu 1A Ausgangsleistung, unterstützt einen weiten Eingangsspannungsbereich von 2,25 V bis 5,5 V und ermöglicht über externe Transformatoren mehrere isolierte Ausgangsspannungen, wodurch er sich perfekt für verschiedene anspruchsvolle industrielle Anwendungsumgebungen eignet.}

^{Der SN6505BDBVR ist ein Low-Noise-, Low-EMI-Push-Pull-Transformator-Treiber, der für kompakte, isolierte Stromversorgungen entwickelt wurde. Er treibt dünne, mittig angezapfte Transformatoren mit einer 2,25 V bis 5 V DC-Stromquelle an. Seine extrem geringen Rausch- und EMI-Eigenschaften werden durch eine kontrollierte Anstiegsrate der Ausgangsschaltspannung und die Spread-Spectrum-Clocking (SSC)-Technologie erreicht. Untergebracht in einem kleinen 6-Pin-SOT23 (DBV)-Gehäuse, eignet er sich für platzbeschränkte Anwendungen. Mit einem Betriebstemperaturbereich von -55 °C bis 125 °C passt er sich rauen Umgebungen an. Das Gerät verfügt außerdem über eine Soft-Start-Funktion, um Einschaltströme effektiv zu reduzieren und hohe Stoßströme beim Einschalten mit großen Lastkondensatoren zu verhindern.}

^{1. Der SN6505BDBVR zeigt unter 5V-Eingangsbedingungen eine ausgezeichnete Lastregelung und hält eine stabile Ausgangsspannung über einen weiten Lastbereich von 25mA bis 925mA aufrecht, wodurch ein zuverlässiger Betrieb der isolierten Stromversorgung gewährleistet wird.}

^{2. Das Gerät erreicht einen Spitzenwirkungsgrad von über 80 % im Lastbereich von 300-600mA. Diese hocheffiziente Wandlung reduziert den Stromverbrauch des Systems und die Anforderungen an das Wärmemanagement erheblich und bietet Vorteile für kompakte Endproduktdesigns.}

^{1. Stromversorgung und Freigabe: Unterstützt einen weiten Eingangsspannungsbereich von 2,25 V bis 5,5 V. Start-/Stopp-Steuerung über den EN-Pin, mit einem Abschaltstrom von unter 1 µA.}

^{2. Oszillation und Modulation: Eingebauter 420-kHz-Oszillator mit integrierter Spread-Spectrum-Clocking (SSC)-Technologie, wodurch elektromagnetische Störungen (EMI) effektiv reduziert werden.}

^{3. Leistungsausgang: Verwendet zwei 1A N-MOSFETs in einer Push-Pull-Konfiguration, um die Primärwicklung des Transformators direkt anzutreiben.}

^{4. Umfassender Schutz: Bietet 1,7A Überstromschutz, Unterspannungs-Lockout und 150 °C Thermalschutz, um die Systemsicherheit zu gewährleisten.}

^{5. Soft-Start-Steuerung: Eingebaute Soft-Start- und Slew-Rate-Steuerschaltungen zur Unterdrückung von Einschaltströmen und zur Optimierung der EMI-Leistung.}

^{Kern-Workflow}

• ^{Die Eingangsspannung wird über VCC eingespeist, und der Chip aktiviert sich, nachdem der EN-Pin auf High gesetzt wurde.}
• ^{Der Oszillator (OSC) erzeugt einen hochfrequenten Takt, der nach der Spread-Spectrum-Modulation (SSC) an die Ansteuerschaltung übertragen wird.}
• ^{Die Ansteuerschaltung steuert die abwechselnde Leitung von zwei MOSFETs (Push-Pull-Betrieb) und erzeugt ein AC-Signal auf der Primärseite des Transformators.}
• ^{Die Sekundärseite des Transformators gibt eine isolierte Spannung aus, die gleichgerichtet und gefiltert wird, um die Last zu versorgen.}
• ^{Die Schutzschaltung überwacht kontinuierlich Strom und Temperatur und schaltet im Falle von Anomalien sofort den Ausgang ab.}

^{Anwendungsszenarien}

^{Kernschaltungsarchitektur}

^{Die typische Anwendungsschaltung des SN6505BDBVR ist in der Abbildung dargestellt. Sie verwendet eine Push-Pull-Topologie, um eine DC-AC-Wandlung zu erreichen und eine isolierte Leistungsausgabe über einen Transformator zu liefern. Das Design besteht hauptsächlich aus den folgenden Komponenten:}

^{1. Eingangsleistung: Unterstützt 3,3 V/5 V DC-Eingang (Bereich 2,25 V-5,5 V), gefiltert mit einem 10 µF Elektrolytkondensator parallel zu einem 0,1 µF Keramikkondensator.}

^{2. Ansteuertreiber: Treibt die Primärseite des Transformators über die Pins D1 und D2 an und bietet eine Ausgangsleistung von 1A mit einer Schaltfrequenz von 420 kHz.}

^{3. Gleichrichtung und Filterung: Verwendet eine MBR0520L Schottky-Diode zur Gleichrichtung, kombiniert mit einem LC-Netzwerk zur effizienten Filterung.}

^{4. Geregelter Ausgang: Integriert optional einen TPS76350 LDO für eine präzise Spannungsregelung und erreicht eine Ausgangsgenauigkeit von ±3 %.}

^{Analyse des Kernschaltungsmoduls}

^{1. Eingangsleistungsfilterung:}

^{Der VCC-Pin benötigt einen 10 µF Elektrolytkondensator (Niederfrequenzfilterung) und einen 100 nF Keramikkondensator (Hochfrequenzfilterung), die so nah wie möglich an den Chip-Pins platziert werden.}

^{2. Transformatorantrieb:}

^{OUT1 und OUT2 leiten abwechselnd mit einem Phasenunterschied von 180 Grad, um die Primärwicklung des Transformators anzutreiben.}

^{Schaltfrequenz: 420 kHz für SN6505B, 350 kHz für SN6505A.}

^{3. Gleichrichterschaltung:}

^{Verwendet eine Vollweggleichrichtungstopologie mit zwei Schottky-Dioden (MBR0520L).}

^{Anforderungen an die Diodenauswahl: Schnelle Erholungseigenschaften und geringer Durchlassspannungsabfall.}

^{4. Ausgangsfilterung:}

^{LC-Filter-Netzwerk, wobei Kondensatoren vom Typ mit niedrigem ESR empfohlen werden.}

^{Ausgangsripple: Typischerweise <50mV.}

^{Designrichtlinien und Komponentenauswahl}
 

^{Transformatorspezifikationen:}

^{Typ: Mittig angezapfter Transformator}

^{Windungsverhältnis: Berechnet basierend auf Eingangs-/Ausgangsanforderungen (z. B. 1:1,2 für 5V-zu-6V-Wandlung)}

^{Sättigungsstrom: >1,5A}

^{Empfohlene Modelle: Würth 750315240 oder Coilcraft CT05-Serie}

^{Überlegungen zum Anwendungsdesign}

^{1. Layout-Empfehlungen:}

^{Platzieren Sie die Eingangskondensatoren so nah wie möglich an den VCC- und GND-Pins.}

^{Halten Sie die Leiterbahnen vom Transformator zu OUT1/OUT2 kurz und breit.}

^{Behalten Sie die Integrität der Masseebene bei.}

^{2. Wärmemanagement:}

^{Stellen Sie sicher, dass die Umgebungstemperatur während des kontinuierlichen Volllastbetriebs unter 85 °C bleibt.}

^{Fügen Sie bei Bedarf Kupferfolie zur Wärmeableitung hinzu.}

^{3. EMI-Optimierung:}

^{Verwenden Sie die integrierte Spread-Spectrum-Clock (SSC)-Funktion des Chips.}

^{Fügen Sie geeignete RC-Snubber-Schaltungen hinzu.}

^{Links: Modulblockdiagramm}

^{Das Diagramm veranschaulicht die Kernfunktionsmodule und den Signalfluss innerhalb des SN6505-Chips. Die Funktionen der einzelnen Abschnitte sind wie folgt:}

^{1. OSC (Oszillator): Erzeugt das ursprüngliche Oszillationssignal (Frequenz foscfosc​) und dient als "Taktquelle" für die gesamte Schaltung.}

^{2. Frequenzteiler: Teilt das Oszillatorausgangssignal, um zwei komplementäre Signale zu erzeugen (bezeichnet mit S‾S und SS), die das grundlegende Timing für die nachfolgende Steuerlogik liefern.}

<sup>3. Ausgangstransistoren (Q1Q1​, Q2Q2​): Gesteuert von G1G1​ und G2G2​, um "alternierendes Leiten/Sperren" zu erreichen, wodurch letztendlich Signale von D1D1​ und D2D2​ ausgegeben werden.
4. Stromversorgung und Masse (VCCVCC​, GND): Stellen Betriebsleistung und Referenzmasse für den Chip bereit.</sup>

^{Rechts: Ausgangszeitdiagramm}

^{Das Diagramm auf der rechten Seite verwendet die Zeit als horizontale Achse, um die Leitungs-/Sperrzustände von Q1Q1​ und Q2Q2​ im Laufe der Zeit zu zeigen. Der Knackpunkt ist das Verständnis der Manifestation von "Break-Before-Make":}

^{1. Im Zeitdiagramm entsprechen die blauen und roten Wellenformen den Steuersignalen (oder Leitungszuständen) von Q1Q1​ bzw. Q2Q2​.}

^{2. Die Beobachtung entlang der Zeitachse zeigt, dass sich Q2Q2​ erst einschaltet ("Q2Q2​ ein"), nachdem Q1Q1​ vollständig ausgeschaltet ist ("Q1Q1​ aus"); ähnlich schaltet sich Q1Q1​ erst ein, nachdem Q2Q2​ vollständig ausgeschaltet ist.3. Diese Zeitfolge von "einen unterbrechen, bevor der andere hergestellt wird" ist eine direkte Manifestation des "Break-Before-Make"-Prinzips, wodurch Fehler, die durch gleichzeitiges Leiten beider Transistoren verursacht werden, effektiv verhindert werden.}

^{Der SN6505BDBVR setzt mit seiner hohen Schaltfrequenz von 420 kHz, einem Wirkungsgrad von über 80 % und einer hervorragenden EMI-Leistung einen neuen Maßstab für das Design industrieller isolierter Stromversorgungen. Sein kompaktes SOT-23-Gehäuse und die hochintegrierten Funktionen vereinfachen das Design der Peripherieschaltung erheblich und verbessern gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit und Leistungsdichte erheblich. Die Nachfrage nach effizienten und miniaturisierten isolierten Stromversorgungen wird weiter wachsen.}

^{Für Beschaffung oder weitere Produktinformationen wenden Sie sich bitte an: 86-0775-13434437778,}

• ​Oder besuchen Sie die offizielle Website:

https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ ,Besuchen Sie die ECER-Produktseite für Details: [链接]