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XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

 कंपनी के संसाधनों के बारे में XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

उद्योग 4.0 और ऑटोमोटिव इंटेलिजेंस की तेजी के साथ, उच्च दक्षता वाले पावर मैनेजमेंट चिप्स की मांग बढ़ रही है। XL1507-5.0E1 उच्च वोल्टेज बक डीसी-डीसी कनवर्टर अपने असाधारण शक्ति रूपांतरण प्रदर्शन के कारण उद्योग का ध्यान केंद्रित हो रहा हैचिप 2 ए की निरंतर आउटपुट धारा प्रदान करती है, 4.5V से 40V तक की एक विस्तृत इनपुट वोल्टेज रेंज का समर्थन करती है और 5.0V का स्थिर और सटीक आउटपुट प्रदान करती है,इसे विभिन्न मांग वाले अनुप्रयोग वातावरण के लिए पूरी तरह से उपयुक्त बनाता है.

 

XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

 

92% तक के रूपांतरण दक्षता और केवल पांच बाहरी घटकों की आवश्यकता वाले अति-सरल डिजाइन के साथ, यह बिजली प्रणालियों की विश्वसनीयता और शक्ति घनत्व को काफी बढ़ाता है।यह औद्योगिक नियंत्रण में अभिनव अनुप्रयोगों के लिए मजबूत हार्डवेयर समर्थन प्रदान करता है, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्र।

 

I.उत्पाद का अवलोकन


XL1507-5.0E1 एक लागत प्रभावी, उच्च वोल्टेज स्टेप-डाउन डीसी-डीसी कनवर्टर (बक कनवर्टर) है जिसे चीनी चिप डिजाइन कंपनी XLSemi (Xinlong Semiconductor) द्वारा पेश किया गया है।यह एक व्यापक इनपुट वोल्टेज रेंज को स्थिर स्थिर 5 में परिवर्तित करता है.0V आउटपुट, निरंतर लोड करंट के 2A तक देने में सक्षम। चिप आंतरिक रूप से एक कम प्रतिरोध पर शक्ति MOSFET को एकीकृत करती है, जिससे बाहरी सर्किट डिजाइन को काफी सरल बनाया जाता है,इसे पारंपरिक रैखिक नियामकों (जैसे 7805) का एक कुशल विकल्प बनाते हुए.

 

II. मुख्य विशेषताएं

 

व्यापक इनपुट वोल्टेज रेंजः 4.5V से 40V, ऑटोमोटिव वातावरण में लोड डंप बढ़त का सामना करने में सक्षम। औद्योगिक, ऑटोमोटिव,और जटिल शक्ति स्थितियों के साथ संचार अनुप्रयोगों.

1.फिक्स्ड आउटपुट वोल्टेजः 5.0V (± 2% सटीकता)

2उच्च आउटपुट करंटः 2A तक निरंतर आउटपुट करंट का समर्थन करता है।

3उच्च रूपांतरण दक्षताः 92% तक (इनपुट/आउटपुट वोल्टेज स्थितियों के आधार पर), कम गर्मी उत्पादन के साथ रैखिक नियामकों की तुलना में काफी अधिक।

4अंतर्निहित पावर एमओएसएफईटीः बाहरी स्विच की आवश्यकता को समाप्त करता है, सिस्टम लागत और पीसीबी क्षेत्र को कम करता है।

5.फिक्स्ड 150kHz स्विचिंग फ्रीक्वेंसी: बाहरी इंडक्टर्स और कैपेसिटर के आकार को कम करते हुए दक्षता को संतुलित करता है।

6.व्यापक सुरक्षा विशेषताएं:

चक्र-दर-चक्र धारा सीमा

थर्मल बंद करने की सुरक्षा

आउटपुट शॉर्ट सर्किट सुरक्षा (एससीपी)

7पर्यावरण के अनुकूल पैकेजः मानक TO-252-2L (DPAK) पैकेज, RoHS मानकों के अनुरूप और सीसा मुक्त।

 

III. विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट आरेख

 

यह सर्किट एक क्लासिक बक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति टोपोलॉजी का उपयोग करता है,जिसका मुख्य उद्देश्य अधिकतम भार धारा 3A प्रदान करते हुए 12V इनपुट वोल्टेज को 5V आउटपुट वोल्टेज में कुशलतापूर्वक और स्थिर रूप से परिवर्तित करना है.

XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

1मुख्य कार्य सिद्धांत

 

1स्विचिंग स्टेज (ऑन स्टेट):
XL1507 के अंदर उच्च वोल्टेज पावर MOSFET स्विच ON हो जाता है, चिप के SW पिन के माध्यम से पावर इंडक्टर (L1) और आउटपुट कैपेसिटर (C2) पर इनपुट वोल्टेज VIN (12V) लागू करता है।इस चरण के दौरान वर्तमान पथ है: VIN → XL1507 → SW → L1 → C2 और लोड।

प्रेरक (एल1) के माध्यम से वर्तमान रैखिक रूप से बढ़ता है, चुंबकीय क्षेत्र के रूप में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है।

आउटपुट कैपेसिटर (सी2) चार्ज हो जाता है, लोड को शक्ति प्रदान करता है और स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखता है।

 

2.ऑफ स्टेट:
XL1507 का आंतरिक MOSFET बंद हो जाता है। चूंकि प्रेरक धारा अचानक नहीं बदल सकती है, इसलिए प्रेरक (L1) एक बैक EMF उत्पन्न करता है (नीचे टर्मिनल सकारात्मक, ऊपरी टर्मिनल नकारात्मक) ।

इस समय, फ्रीव्हीलिंग डायोड (डी1) आगे की ओर झुका हुआ हो जाता है और प्रवाह करता है, जो प्रेरक धारा के लिए एक निरंतर मार्ग प्रदान करता है।

वर्तमान पथ हैः GND → D1 → L1 → C2 & लोड।

प्रेरक में संग्रहीत ऊर्जा डायोड के माध्यम से लोड और संधारित्र को जारी की जाती है।

 

3साइकिल और नियमन:
XL1507 अपने आंतरिक MOSFET को एक निश्चित आवृत्ति (~ 150 kHz) पर स्विच करता है। PWM नियंत्रक गतिशील रूप से ड्यूटी चक्र को समायोजित करता है (यानी,एक चक्र के भीतर स्विच चालू है समय का अनुपात) आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करने के लिएउदाहरण के लिए, 12V से 5V रूपांतरण प्राप्त करने के लिए, आदर्श कार्य चक्र लगभग 5V/12V ≈ 42% है।

 

2प्रमुख घटक कार्यात्मक विश्लेषण

 

 

 घटक

प्रकार मुख्य कार्य प्रमुख चयन मापदंड
XL1507-5.0E1 बक आईसी आंतरिक एमओएसएफईटी के साथ कोर नियंत्रक फिक्स्ड 5V आउटपुट, रेटिंग >40V, वर्तमान ≥3A
C1 इनपुट कैपेसिटर फ़िल्टरिंग, प्रदान क्षणिक विद्युत प्रवाह 100μF+, रेटिंग ≥25V, समानांतर 100nF सिरेमिक टोपी
L1

पावर इंडक्टर

ऊर्जा भंडारण और फ़िल्टरिंग 33-68μH, संतृप्ति धारा > 4.5A, कम डीसीआर
डी1 फ्रीव्हीलिंग डायोड प्रेरक धारा के लिए मार्ग प्रदान करता है स्कोट्की डायोड, 5A/40V, निम्न आगे वोल्टेज
C2 आउटपुट कैपेसिटर फ़िल्टरिंग, आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करता है 470μF+, रेटिंग ≥10V, कम ESR
R1,R2

प्रतिक्रिया प्रतिरोधक

नमूना आउटपुट वोल्टेज पूर्व निर्धारित आंतरिक, कोई बाहरी कनेक्शन की आवश्यकता नहीं है

 

3.डिजाइन के फायदे सारांश

 

यह विशिष्ट सर्किट XL1507-5.0E1 के लाभों को पूरी तरह से दर्शाता हैः

1न्यूनतम डिजाइन: आंतरिक रूप से एकीकृत MOSFET और निश्चित प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद, केवल 1 प्रेरक, 1 डायोड और 2 संधारित्रों को एक पूर्ण बिजली की आपूर्ति बनाने के लिए आवश्यक हैं,जिसके परिणामस्वरूप अत्यंत कम बीओएम लागत होती है.

2उच्च दक्षताः स्विचिंग मोड संचालन और एक स्कोट्की डायोड का उपयोग रैखिक नियामक समाधानों (जैसे, एलएम 7805,केवल ~ 40% दक्षता और महत्वपूर्ण गर्मी उत्पादन के साथ).

3उच्च विश्वसनीयता: अंतर्निहित अतिप्रवाह सुरक्षा, थर्मल बंद, और अन्य सुविधाएं चिप और डाउनस्ट्रीम भार को असामान्य परिस्थितियों में संरक्षित सुनिश्चित करती हैं।

4कॉम्पैक्ट आकारः उच्च स्विचिंग आवृत्ति छोटे इंडक्टर्स और कैपेसिटर्स के उपयोग की अनुमति देती है, जिससे डिवाइस के लघुकरण की सुविधा होती है।

5यह सर्किट ऑटोमोटिव उपकरणों, राउटर, औद्योगिक नियंत्रकों और अन्य अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श समाधान है, जिन्हें 12 वी स्रोत से कुशल 5 वी / 3 ए बिजली रूपांतरण की आवश्यकता होती है।

 

IV. कार्यात्मक ब्लॉक आरेख

 

एक कार्यात्मक ब्लॉक आरेख चिप को समझने के लिए एक "मैप" के रूप में कार्य करता है। XL1507 का मूल एक पावर स्विच के साथ एकीकृत एक वर्तमान-मोड पीडब्ल्यूएम नियंत्रक है।इसके आंतरिक कार्यप्रवाह को निम्नलिखित प्रमुख घटकों में विभाजित किया जा सकता है:

 

1. शक्ति और संदर्भ

2.वोल्टेज फीडबैक लूप - "लक्ष्य सेट करना"

3दोलन और मॉड्यूलेशन - "गति बनाए रखना"

4.पावर स्विच और ड्राइव - "द एग्जीक्यूटर"

5वर्तमान अर्थ और सुरक्षा - "सुरक्षा आश्वासन"

XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

 

कार्यप्रवाह सारांश

1. पावर-ऑन: वीआईएन बिजली की आपूर्ति करता है, एक आंतरिक 5 वी संदर्भ और दोलन संकेत उत्पन्न करता है।

2नमूनाकरण और तुलना: आंतरिक प्रतिक्रिया नेटवर्क स्थिर 5V आउटपुट का नमूना लेता है, और त्रुटि एम्पलीफायर COMP वोल्टेज आउटपुट करता है।

3चालू करना: जब ऑसिलेटर घड़ी का संकेत आता है, तो ड्राइव सर्किट आंतरिक एमओएसएफईटी को सक्रिय करता है, और वर्तमान बढ़ना शुरू हो जाता है।

4. मॉड्यूल किए गए बंदः वर्तमान सेंसर सर्किट वास्तविक समय में निगरानी करता है. जब वर्तमान मूल्य COMP वोल्टेज द्वारा निर्धारित सीमा तक पहुंचता है, तो यह एक अलग प्रकार का नियंत्रण करता है।पीडब्ल्यूएम तुलनाकर्ता ट्रिगर और तुरंत MOSFET बंद कर देता है.

5फ्रीव्हीलिंग और फ़िल्टरिंगः बंद अवधि के दौरान, बाहरी स्कॉटकी डायोड (डी) प्रेरक धारा के लिए एक मार्ग प्रदान करता है, और एलसी सर्किट वर्ग तरंग को एक चिकनी 5 वी डीसी आउटपुट में फ़िल्टर करता है।

6.साइक्लिंग और सुरक्षाः अगले घड़ी चक्र की शुरुआत, चरणों 3-5 को दोहराते हुए होती है। सुरक्षा सर्किट सिस्टम सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए प्रक्रिया के दौरान निगरानी करते हैं।

यह परिष्कृत बंद-लूप प्रणाली यह सुनिश्चित करती है कि XL1507-5.0E1 कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से एक अस्थिर व्यापक इनपुट वोल्टेज को स्थिर और स्वच्छ 5V आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तित करता है।

 

वी.बुद्धिमान सुरक्षा तंत्र


उपकरण में कई सुरक्षा सुविधाएं शामिल हैं, जिनमें निम्न शामिल हैंः

  • चक्र-दर-चक्र धारा सीमा
  • स्वचालित थर्मल बंद सुरक्षा
  • संक्षिप्त सर्किट सुरक्षा में सुधार
  • ये सुरक्षा तंत्र बिजली प्रणाली के स्थिर और विश्वसनीय संचालन को सबसे अधिक बिजली की स्थिति में भी सुनिश्चित करते हैं।
VI. योजनागत परीक्षण और पीसीबी लेआउट दिशानिर्देश

 

सर्किट परीक्षण के लिए प्रमुख बिंदु

 

1. कोर टेस्ट पॉइंट्स

वीआईएन और जीएनडीः इनपुट वोल्टेज और लहर को मापें।

SW (स्विच नोड): स्विचिंग वेवफॉर्म, आवृत्ति और रिंगिंग का निरीक्षण करें (चेतावनीः माप के दौरान जांच ग्राउंड स्प्रिंग का उपयोग करें) ।

VOUT & GND: आउटपुट वोल्टेज सटीकता, लोड विनियमन और आउटपुट लहर को मापें।

 

2प्रदर्शन परीक्षण

भार विनियमनः इनपुट वोल्टेज तय करें, लोड करंट (0A → 3A) भिन्न करें और आउटपुट वोल्टेज परिवर्तन सीमा की निगरानी करें।

लाइन विनियमनः लोड करंट को तय करें, इनपुट वोल्टेज को भिन्न करें (जैसे, 10V → 15V), और आउटपुट वोल्टेज परिवर्तन रेंज की निगरानी करें।

लहर माप: VOUT बिंदु पर सटीक माप के लिए ग्राउंड स्प्रिंग लगाव के साथ एक ऑसिलोस्कोप का प्रयोग करें।

 

3प्रमुख टिप्पणियाँ

तरंगरूपः SW बिंदु तरंगरूप शुद्ध होना चाहिए, जिसमें ओवरशूट या असामान्य रिंगिंग न हो।

स्थिरताः आउटपुट वोल्टेज को बिना किसी दोलन के सभी परीक्षण स्थितियों में स्थिर रहना चाहिए।

तापमानः चिप और इंडक्टर का तापमान बढ़ना पूर्ण भार के दौरान उचित सीमाओं के भीतर होना चाहिए।

XL1507-5.0E1 प्रदर्शन तकनीकी गहरी गोता

 

पीसीबी लेआउट के लिए मुख्य दिशानिर्देश


नियम 1: उच्च आवृत्ति लूप को कम से कम करें

उद्देश्यः इनपुट कैपेसिटर (C) कोIN) चिप के वीआईएन और जीएनडी पिन के जितना संभव हो उतना करीब।

कारण: उच्च आवृत्ति, उच्च धारा चार्ज/डिस्चार्ज पथ को छोटा करना। यह ईएमआई विकिरण को दबाने और वोल्टेज स्पाइक्स को कम करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण उपाय है।

 

नियम 2: संवेदनशील प्रतिक्रिया मार्गों को अलग करें

उद्देश्यः इंडक्टर (एल1) और स्विच नोड (एसडब्ल्यू) से दूर फीडबैक के निशान रखें।

कारण: चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र युग्मन शोर को संवेदनशील फीडबैक नेटवर्क में प्रवेश करने से रोकना, आउटपुट वोल्टेज अस्थिरता या बढ़ी हुई लहर से बचना।

 

नियम 3: अनुकूलित ग्राउंडिंग रणनीति

उद्देश्यः स्टार ग्राउंडिंग या एकल बिंदु ग्राउंडिंग का उपयोग करें। पावर ग्राउंड (सी) को कनेक्ट करेंIN, डी1, सीबाहर) और सिग्नल ग्राउंड (एफबी फीडबैक) एक ही बिंदु पर।

कारण: ग्राउंड प्लेन पर उच्च धाराओं के कारण होने वाली वोल्टेज ड्रॉप को चिप के संदर्भ ग्राउंड में हस्तक्षेप करने से रोकना, नियंत्रण लूप की स्थिरता सुनिश्चित करना।

 

नियम 4: स्विच नोड का अनुकूलन करें

उद्देश्य: SW नोड का पता संक्षिप्त और चौड़ा रखें।

कारण: SW एक उच्च आवृत्ति वोल्टेज संक्रमण बिंदु है। एक कॉम्पैक्ट लेआउट शोर उत्सर्जन को कम करता है।

 

नियम 5: थर्मल विसर्जन मार्ग प्रदान करें

उद्देश्य: चिप के जीएनडी पिन और डायोड के नीचे कई ग्राउंड वायस रखें।

कारण: पीसीबी की निचली तांबे की परत का उपयोग विद्युत घटकों से गर्मी दूर करने के लिए किया जाता है, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार होता है।


 

  • खरीद या अधिक उत्पाद जानकारी के लिए, कृपया संपर्क करेंः86-0775-13434437778,

या आधिकारिक वेबसाइट पर जाएँ:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/    विवरण के लिए ECER उत्पाद पृष्ठ पर जाएँः [链接]