TPS54140DGQR 42V इनपुट और 1.5A आउटपुट का समर्थन करता है

^{3 सितंबर, 2025 समाचार औरmdash; टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स (टीआई) से TPS54140DGQR सिंक्रोनस बक कनवर्टर अपने उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन के कारण औद्योगिक बिजली प्रबंधन में व्यापक रूप से अपनाया जा रहा है। Mouser Electronics द्वारा प्रदान किए गए तकनीकी विनिर्देशों के अनुसार, यह डिवाइस एक कुशल थर्मल रूप से उन्नत MSOP-10 PowerPAD™ पैकेज का उपयोग करता है, 3.5V से 42V तक की विस्तृत इनपुट वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है, और 1.5A तक का निरंतर आउटपुट करंट प्रदान करता है, जो औद्योगिक स्वचालन, संचार बुनियादी ढांचे और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम के लिए विश्वसनीय बिजली समाधान प्रदान करता है।}

^{TPS54140DGQR एक 35mΩ हाई-साइड और 60mΩ लो-साइड MOSFET को एकीकृत करता है, जो 2.5MHz की निश्चित स्विचिंग आवृत्ति के साथ करंट-मोड नियंत्रण आर्किटेक्चर को अपनाता है, जो लघुकरण इंडक्टर और कैपेसिटर घटकों के उपयोग को सक्षम बनाता है। Mouser Electronics डेटाशीट के अनुसार, डिवाइस हल्के भार के तहत स्वचालित रूप से पावर-सेविंग मोड में प्रवेश करता है, जो हल्के भार की दक्षता में काफी सुधार करता है, जिसमें केवल 116μA का शांत करंट होता है। अंतर्निहित प्रोग्रामेबल सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट स्टार्टअप के दौरान इनरश करंट को प्रभावी ढंग से दबा देता है, जो एक सुचारू पावर-अप अनुक्रम प्रदान करता है।}

^{1.VIN (पिन 1): पावर इनपुट पिन। 3.5V से 42V तक की विस्तृत DC इनपुट वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है। कम से कम 10μF का एक बाहरी सिरेमिक डिकॉप्लिंग कैपेसिटर आवश्यक है।}

^{2.EN (पिन 2): सक्षम नियंत्रण पिन। जब इनपुट वोल्टेज 1.2V (विशिष्ट) से अधिक हो जाता है तो डिवाइस को सक्रिय करता है और 0.5V से नीचे होने पर शटडाउन मोड में प्रवेश करता है। इस पिन को फ्लोटिंग नहीं छोड़ा जाना चाहिए।}

^{3.SS/TR (पिन 3): सॉफ्ट-स्टार्ट/ट्रैकिंग कंट्रोल पिन। ग्राउंड से एक बाहरी कैपेसिटर को जोड़कर सॉफ्ट-स्टार्ट समय को प्रोग्राम करता है, और इसका उपयोग पावर सीक्वेंसिंग ट्रैकिंग के लिए भी किया जा सकता है।}

^{4.FB (पिन 4): फीडबैक इनपुट पिन। आउटपुट वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क से जुड़ता है। आंतरिक संदर्भ वोल्टेज 0.8V ±1% है।}

^{5.COMP (पिन 5): त्रुटि एम्पलीफायर मुआवजा नोड पिन। नियंत्रण लूप को स्थिर करने के लिए एक बाहरी RC मुआवजा नेटवर्क की आवश्यकता होती है।}

^{6.GND (पिन 6, 7, 8): सिग्नल ग्राउंड पिन। PCB ग्राउंड प्लेन से जुड़े होने चाहिए।}

^{7.SW (पिन 9): स्विच नोड पिन। 42V की अधिकतम वोल्टेज रेटिंग के साथ बाहरी इंडक्टर से जुड़ता है। इस नोड पर PCB परजीवी कैपेसिटेंस को कम किया जाना चाहिए।}

^{8.PowerPAD™ (पिन 10, निचला थर्मल पैड): PCB पर सोल्डर किया जाना चाहिए और GND से जुड़ा होना चाहिए ताकि एक प्रभावी थर्मल अपव्यय पथ प्रदान किया जा सके।}

यह सर्किट एक उच्च-आवृत्ति, समायोज्य अंडरवॉल्टेज लॉकआउट (UVLO) बक स्विचिंग पावर सप्लाई है जिसे उच्च इनपुट वोल्टेज (जैसे 12V या 5V बस) को डिजिटल सर्किट को पावर देने के लिए एक स्थिर 3.3V आउटपुट में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

^{1. मुख्य कार्य}

^{वोल्टेज रूपांतरण:
एक बक कनवर्टर के रूप में कार्य करता है जो उच्च DC इनपुट वोल्टेज (VIN) को एक स्थिर 3.3V DC आउटपुट वोल्टेज (VOUT) में कुशलता से कम करता है।}

^{उच्च-आवृत्ति संचालन:
एक उच्च स्विचिंग आवृत्ति पर संचालित होता है (संभवतः सैकड़ों kHz से 1MHz से अधिक तक)।}

^लाभ:

^{छोटे इंडक्टर और कैपेसिटर के उपयोग को सक्षम करता है, जिससे बिजली समाधान का समग्र आकार कम हो जाता है।}

^{तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया प्रदान करता है।}

^{संभावित कमियां:}

^{बढ़ी हुई स्विचिंग हानि।}

^{सख्त लेआउट और रूटिंग प्रथाओं की आवश्यकता होती है।}

^{समायोज्य अंडरवॉल्टेज लॉकआउट (UVLO):
इस डिज़ाइन की एक प्रमुख विशेषता।}

^{कार्य: जब इनपुट वोल्टेज (VIN) बहुत कम होता है तो चिप को बिना आउटपुट के बंद करने के लिए मजबूर करता है।}

^{उद्देश्य:}

^{खराबी को रोकता है: यह सुनिश्चित करता है कि चिप अपर्याप्त वोल्टेज स्थितियों के तहत संचालित न हो, असामान्य आउटपुट से बचता है।}

^{बैटरी की सुरक्षा करता है: बैटरी से चलने वाले अनुप्रयोगों में, ओवर-डिस्चार्ज से बैटरी को नुकसान से बचाता है।}

^{"समायोज्य" अर्थ: UVLO टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को एक बाहरी रेसिस्टर डिवाइडर नेटवर्क (आमतौर पर VIN और EN (सक्षम) पिन या एक समर्पित UVLO पिन के बीच जुड़ा होता है) के माध्यम से अनुकूलित किया जा सकता है, चिप के निश्चित आंतरिक थ्रेसहोल्ड पर निर्भर रहने के बजाय।}

^{2. प्रमुख घटक (आमतौर पर आरेख में शामिल)}

^{1. स्विचिंग रेगुलेटर IC: सर्किट का मुख्य नियंत्रक। स्विचिंग ट्रांजिस्टर (MOSFETs), ड्राइव सर्किट, त्रुटि एम्पलीफायर, PWM नियंत्रक, आदि को एकीकृत करता है।}

^{2. इंडक्टर (L): एक ऊर्जा भंडारण तत्व जो सुचारू फ़िल्टरिंग के लिए कैपेसिटर के साथ काम करता है। यह बक टोपोलॉजी का एक प्रमुख घटक है।}

^{3. आउटपुट कैपेसिटर (C_OUT): आउटपुट करंट को सुचारू करता है, रिपल वोल्टेज को कम करता है, और लोड को क्षणिक करंट प्रदान करता है।}

^{4. फीडबैक नेटवर्क (R_FB1, R_FB2): एक प्रतिरोधक वोल्टेज डिवाइडर जो आउटपुट को नमूना लेता है और इसे चिप के FB (फीडबैक) पिन पर वापस फीड करता है। प्रतिरोधक अनुपात सटीक रूप से आउटपुट वोल्टेज (यहां 3.3V) सेट करता है।}

^{5. UVLO सेटिंग रेसिस्टर (R_START(on), R_STOP(off)): एक और प्रतिरोधक वोल्टेज डिवाइडर, आमतौर पर इनपुट वोल्टेज (V_IN) का नमूना लेता है, जो चिप के EN या UVLO पिन से जुड़ा होता है। इस डिवाइडर का अनुपात सिस्टम स्टार्टअप के लिए आवश्यक न्यूनतम इनपुट वोल्टेज निर्धारित करता है।}

^{6. इनपुट कैपेसिटर (C_IN): चिप को कम-प्रतिबाधा तात्कालिक करंट प्रदान करता है और इनपुट वोल्टेज रिपल को कम करता है।}

^{7. बूटस्ट्रैप कैपेसिटर (C_BOOT) (यदि लागू हो): चिप के अंदर हाई-साइड स्विच ट्रांजिस्टर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।}

^{3. डिज़ाइन विचार और नोट्स}

^{1.घटक चयन:}

^{इंडक्टर: रेटेड करंट को अधिकतम लोड करंट से अधिक होना चाहिए, साथ ही संतृप्ति करंट के लिए पर्याप्त मार्जिन होना चाहिए।}

^{कैपेसिटर: आउटपुट वोल्टेज रिपल और लोड क्षणिक प्रतिक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। उनके ESR (समकक्ष श्रृंखला प्रतिरोध) और रेटेड रिपल करंट पर ध्यान दें।}

^{2. PCB लेआउट:}

^{उच्च-आवृत्ति विशेषताएं लेआउट को महत्वपूर्ण बनाती हैं।}

^{प्रमुख पथ (स्विच नोड, इनपुट कैपेसिटर, इंडक्टर) को परजीवी इंडक्शन और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) को कम करने के लिए यथासंभव छोटा और चौड़ा होना चाहिए।}

^{फीडबैक नेटवर्क को शोर स्रोतों (जैसे, इंडक्टर और स्विच नोड) से दूर रखा जाना चाहिए और चिप के ग्राउंड पिन से जुड़े एक स्टार-ग्राउंडिंग बिंदु का उपयोग करना चाहिए।}

^{3. UVLO गणना:}

^{चिप डेटाशीट में दिए गए सूत्रों और स्टार्ट/स्टॉप थ्रेसहोल्ड वोल्टेज (जैसे, V_START(on), V_STOP(off)) का उपयोग करके R_UVLO1 और R_UVLO2 के मानों की गणना करें ताकि वांछित UVLO थ्रेसहोल्ड सेट किए जा सकें।}

^{नोट:
यह आरेख एक आधुनिक, कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय 3.3V बिजली समाधान को दर्शाता है। इसकी उच्च-आवृत्ति विशेषताएं इसे अंतरिक्ष-बाधित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं, जबकि समायोज्य UVLO सुविधा इनपुट वोल्टेज विविधताओं (जैसे, बैटरी से चलने वाले सिस्टम, हॉट-स्वैप परिदृश्यों) वाले वातावरण में विश्वसनीयता और सुरक्षा को बढ़ाती है। इस डिज़ाइन को लागू करने के लिए, उपयोग किए गए विशिष्ट स्विचिंग रेगुलेटर IC के डेटाशीट से सावधानीपूर्वक परामर्श करना और घटक चयन और PCB लेआउट के लिए इसकी सिफारिशों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है।}

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