Guida tecnica per la selezione e l'uso di circuiti integrati isolati di alimentazione

^{4 settembre 2025 Notizie — Con l'accelerazione dell'Industria 4.0 e dell'intelligenza automobilistica, la domanda di soluzioni di alimentazione isolate ad alte prestazioni continua a crescere. Il driver per trasformatore a basso rumore SN6505BDBVR di Texas Instruments sta diventando un punto focale del settore grazie alle sue eccezionali prestazioni di alimentazione isolata. Il chip fornisce fino a 1A di capacità di pilotaggio in uscita, supporta un'ampia gamma di tensioni di ingresso da 2,25 V a 5,5 V e abilita più tensioni di uscita isolate tramite trasformatori esterni, rendendolo perfettamente adatto a vari ambienti applicativi industriali esigenti.}

^{L'SN6505BDBVR è un driver per trasformatore push-pull a basso rumore e basse emissioni EMI progettato per alimentatori isolati compatti. Pilota trasformatori sottili con presa centrale utilizzando una sorgente di alimentazione CC da 2,25 V a 5 V. Le sue caratteristiche di rumore e EMI ultra-bassi sono ottenute attraverso la velocità di variazione controllata della tensione di commutazione in uscita e la tecnologia di clock a spettro esteso (SSC). Alloggiato in un piccolo package SOT23 (DBV) a 6 pin, è adatto per applicazioni con spazio limitato. Con un intervallo di temperatura operativa da -55°C a 125°C, si adatta ad ambienti difficili. Il dispositivo è inoltre dotato della funzionalità soft-start per ridurre efficacemente la corrente di spunto e prevenire correnti di picco elevate durante l'accensione con grandi condensatori di carico.}

^{1. L'SN6505BDBVR dimostra un'eccellente regolazione del carico in condizioni di ingresso a 5 V, mantenendo una tensione di uscita stabile su un'ampia gamma di carico da 25 mA a 925 mA, garantendo un funzionamento affidabile dell'alimentatore isolato.}

^{2. Il dispositivo raggiunge un'efficienza di picco superiore all'80% nell'intervallo di carico da 300-600 mA. Questa conversione ad alta efficienza riduce significativamente il consumo energetico del sistema e i requisiti di gestione termica, offrendo vantaggi per i progetti di prodotti finali compatti.}

^{1. Alimentazione e abilitazione: supporta un'ampia gamma di tensioni di ingresso da 2,25 V a 5,5 V. Controllo avvio/arresto tramite il pin EN, con corrente di spegnimento inferiore a 1µA.}

^{2. Oscillazione e modulazione: oscillatore integrato a 420 kHz con tecnologia di clock a spettro esteso (SSC) integrata, che riduce efficacemente le interferenze elettromagnetiche (EMI).}

^{3. Uscita di potenza: utilizza due MOSFET N da 1 A in una configurazione push-pull per pilotare direttamente l'avvolgimento primario del trasformatore.}

^{4. Protezione completa: fornisce protezione da sovracorrente da 1,7 A, blocco di sottotensione e spegnimento termico a 150°C per garantire la sicurezza del sistema.}

^{5. Controllo soft-start: circuiti di controllo soft-start e velocità di variazione integrati per sopprimere la corrente di spunto e ottimizzare le prestazioni EMI.}

^{Flusso di lavoro principale}

• ^{La tensione di ingresso viene fornita tramite VCC e il chip si attiva dopo che il pin EN è impostato su alto.}
• ^{L'oscillatore (OSC) genera un clock ad alta frequenza, che viene trasmesso alla logica di pilotaggio dopo la modulazione a spettro esteso (SSC).}
• ^{Il circuito di pilotaggio controlla la conduzione alternata di due MOSFET (funzionamento push-pull), generando un segnale CA sul primario del trasformatore.}
• ^{L'uscita secondaria del trasformatore emette una tensione isolata, che viene raddrizzata e filtrata per alimentare il carico.}
• ^{Il circuito di protezione monitora continuamente la corrente e la temperatura, interrompendo immediatamente l'uscita in caso di anomalie.}

^{Scenari applicativi}

^{Architettura del circuito principale}

^{Il tipico circuito applicativo dell'SN6505BDBVR è mostrato in figura. Adotta una topologia push-pull per ottenere la conversione CC-CA, fornendo un'uscita di potenza isolata tramite un trasformatore. Il progetto è composto principalmente dai seguenti componenti:}

^{1. Alimentazione in ingresso: supporta ingresso CC da 3,3 V/5 V (intervallo 2,25 V-5,5 V), filtrato con un condensatore elettrolitico da 10μF in parallelo con un condensatore ceramico da 0,1μF.}

^{2. Core di pilotaggio: pilota il primario del trasformatore tramite i pin D1 e D2, fornendo una capacità di uscita di 1 A con una frequenza di commutazione di 420 kHz.}

^{3. Raddrizzamento e filtraggio: utilizza un diodo Schottky MBR0520L per il raddrizzamento, combinato con una rete LC per un filtraggio efficiente.}

^{4. Uscita regolata: integra facoltativamente un LDO TPS76350 per una precisa regolazione della tensione, ottenendo una precisione di uscita di ±3%.}

^{Analisi del modulo del circuito principale}

^{1. Filtraggio dell'alimentazione in ingresso:}

^{Il pin VCC richiede un condensatore elettrolitico da 10μF (filtraggio a bassa frequenza) e un condensatore ceramico da 100 nF (filtraggio ad alta frequenza), posizionati il più vicino possibile ai pin del chip.}

^{2. Pilotaggio del trasformatore:}

^{OUT1 e OUT2 conducono alternativamente con una differenza di fase di 180 gradi per pilotare l'avvolgimento primario del trasformatore.}

^{Frequenza di commutazione: 420 kHz per SN6505B, 350 kHz per SN6505A.}

^{3. Circuito di raddrizzamento:}

^{Utilizza una topologia di raddrizzamento a onda intera con due diodi Schottky (MBR0520L).}

^{Requisiti di selezione dei diodi: caratteristiche di recupero rapido e bassa caduta di tensione diretta.}

^{4. Filtraggio in uscita:}

^{Rete di filtraggio LC, con condensatori consigliati di tipo a basso ESR.}

^{Ripple in uscita: tipicamente <50 mV.}

^{Linee guida per la progettazione e selezione dei componenti}
 

^{Specifiche del trasformatore:}

^{Tipo: trasformatore con presa centrale}

^{Rapporto di spire: calcolato in base ai requisiti di ingresso/uscita (ad esempio, 1:1,2 per la conversione da 5 V a 6 V)}

^{Corrente di saturazione: >1,5 A}

^{Modelli consigliati: Würth 750315240 o serie Coilcraft CT05}

^{Considerazioni sulla progettazione dell'applicazione}

^{1. Raccomandazioni sul layout:}

^{Posizionare i condensatori di ingresso il più vicino possibile ai pin VCC e GND.}

^{Mantenere le tracce dal trasformatore a OUT1/OUT2 corte e larghe.}

^{Mantenere l'integrità del piano di massa.}

^{2. Gestione termica:}

^{Assicurarsi che la temperatura ambiente rimanga al di sotto di 85°C durante il funzionamento continuo a pieno carico.}

^{Aggiungere una lamina di rame per la dissipazione del calore, se necessario.}

^{3. Ottimizzazione EMI:}

^{Utilizzare la funzione di clock a spettro esteso (SSC) integrata nel chip.}

^{Aggiungere in modo appropriato circuiti snubber RC.}

^{Sinistra: diagramma a blocchi del modulo}

^{Il diagramma illustra i moduli funzionali principali e il flusso del segnale all'interno del chip SN6505. Le funzioni di ogni sezione sono le seguenti:}

^{1. OSC (Oscillatore): genera il segnale di oscillazione originale (frequenza foscfosc​), che funge da "sorgente di clock" per l'intero circuito.}

^{2. Divisore di frequenza: divide il segnale di uscita dell'oscillatore per generare due segnali complementari (etichettati S‾S e SS), fornendo la temporizzazione fondamentale per la logica di controllo successiva.}

<sup>3. Transistor di uscita (Q1Q1​, Q2Q2​): controllati da G1G1​ e G2G2​ per ottenere "conduzione/interruzione alternata", emettendo infine segnali da D1D1​ e D2D2​.
4. Alimentazione e massa (VCCVCC​, GND): forniscono alimentazione operativa e massa di riferimento per il chip.</sup>

^{Destra: diagramma temporale di uscita}

^{Il grafico sul lato destro utilizza il tempo come asse orizzontale per mostrare gli stati di conduzione/interruzione di Q1Q1​ e Q2Q2​ nel tempo. Il punto chiave è capire la manifestazione di "Break-Before-Make":}

^{1. Nel diagramma temporale, le forme d'onda blu e rosse corrispondono ai segnali di controllo (o stati di conduzione) di Q1Q1​ e Q2Q2​, rispettivamente.}

^{2. L'osservazione lungo l'asse temporale rivela che Q2Q2​ si accende solo ("Q2Q2​ on") dopo che Q1Q1​ è completamente spento ("Q1Q1​ off"); allo stesso modo, Q1Q1​ si accende solo dopo che Q2Q2​ è completamente spento.3. Questa sequenza temporale di "interruzione di uno prima di fare l'altro" è una manifestazione diretta del principio "Break-Before-Make", che previene efficacemente i guasti causati dalla conduzione simultanea di entrambi i transistor.}

^{SN6505BDBVR stabilisce un nuovo punto di riferimento per la progettazione di alimentatori isolati industriali con la sua alta frequenza di commutazione di 420 kHz, l'efficienza di conversione superiore all'80% e le eccellenti prestazioni EMI. Il suo package SOT-23 compatto e le funzionalità altamente integrate semplificano notevolmente la progettazione del circuito periferico, migliorando sostanzialmente l'affidabilità del sistema e la densità di potenza. La domanda di alimentatori isolati efficienti e miniaturizzati continuerà a crescere.}

^{Per l'approvvigionamento o ulteriori informazioni sul prodotto, contattare: 86-0775-13434437778,}

• ​Oppure visitare il sito Web ufficiale:

https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ , Visita la pagina del prodotto ECER per i dettagli: [链接]