Przewodnik po doborze i techniczny dla układów scalonych izolowanych zasilaczy

^{4 września 2025 Wiadomości — Wraz z przyspieszeniem Industry 4.0 i inteligencji motoryzacyjnej, zapotrzebowanie na wysokowydajne, izolowane rozwiązania zasilania wciąż rośnie. Sterownik transformatora SN6505BDBVR firmy Texas Instruments, charakteryzujący się niskim poziomem szumów, staje się przedmiotem zainteresowania branży ze względu na wyjątkową wydajność izolowanego zasilania. Układ zapewnia prąd wyjściowy do 1A, obsługuje szeroki zakres napięcia wejściowego od 2,25V do 5,5V i umożliwia uzyskanie wielu izolowanych napięć wyjściowych za pomocą zewnętrznych transformatorów, co sprawia, że doskonale nadaje się do różnych wymagających środowisk przemysłowych.}

^{SN6505BDBVR to nisko-szumowy, nisko-EMI sterownik transformatora push-pull, zaprojektowany dla kompaktowych, izolowanych zasilaczy. Steruje cienkimi transformatorami z odczepem środkowym, wykorzystując źródło zasilania DC od 2,25V do 5V. Jego ultra-niskie szumy i charakterystyka EMI są osiągane dzięki kontrolowanemu tempu narastania napięcia przełączania wyjściowego i technologii rozpraszania widma zegara (SSC). Umieszczony w małej 6-pinowej obudowie SOT23 (DBV), nadaje się do zastosowań o ograniczonej przestrzeni. Z zakresem temperatur pracy od -55°C do 125°C, dostosowuje się do trudnych warunków. Urządzenie posiada również funkcję łagodnego startu, aby skutecznie zredukować prąd rozruchowy i zapobiec wysokim prądom udarowym podczas uruchamiania z dużymi kondensatorami obciążenia.}

^{1. SN6505BDBVR wykazuje doskonałą regulację obciążenia w warunkach wejściowych 5V, utrzymując stabilne napięcie wyjściowe w szerokim zakresie obciążenia od 25mA do 925mA, zapewniając niezawodne działanie izolowanego zasilacza.}

^{2. Urządzenie osiąga szczytową sprawność przekraczającą 80% w zakresie obciążenia 300-600mA. Ta wysoka sprawność konwersji znacznie zmniejsza zużycie energii przez system i wymagania dotyczące zarządzania termicznego, zapewniając korzyści dla kompaktowych konstrukcji produktów końcowych.}

^{1. Zasilanie i włączanie: Obsługuje szeroki zakres napięcia wejściowego od 2,25V do 5,5V. Sterowanie start/stop za pomocą pinu EN, z prądem wyłączenia poniżej 1µA.}

^{2. Oscylacja i modulacja: Wbudowany oscylator 420kHz ze zintegrowaną technologią rozpraszania widma zegara (SSC), skutecznie redukujący zakłócenia elektromagnetyczne (EMI).}

^{3. Wyjście zasilania: Wykorzystuje dwa 1A N-MOSFET w konfiguracji push-pull do bezpośredniego sterowania uzwojeniem pierwotnym transformatora.}

^{4. Kompleksowa ochrona: Zapewnia ochronę nadprądową 1,7A, blokadę podnapięciową i wyłączenie termiczne przy 150°C, aby zapewnić bezpieczeństwo systemu.}

^{5. Sterowanie łagodnym startem: Wbudowane obwody łagodnego startu i kontroli tempa narastania w celu tłumienia prądu rozruchowego i optymalizacji wydajności EMI.}

^{Przebieg pracy}

• ^{Napięcie wejściowe jest dostarczane przez VCC, a układ aktywuje się po ustawieniu pinu EN na wysoki poziom.}
• ^{Oscylator (OSC) generuje zegar o wysokiej częstotliwości, który jest przesyłany do logiki sterującej po modulacji rozpraszania widma (SSC).}
• ^{Obwód sterujący kontroluje naprzemienne przewodzenie dwóch tranzystorów MOSFET (operacja push-pull), generując sygnał AC na uzwojeniu pierwotnym transformatora.}
• ^{Uzwojenie wtórne transformatora wyprowadza izolowane napięcie, które jest prostowane i filtrowane w celu zasilania obciążenia.}
• ^{Obwód ochronny nieustannie monitoruje prąd i temperaturę, natychmiast wyłączając wyjście w przypadku nieprawidłowości.}

^{Scenariusze zastosowań}

^{Architektura obwodu rdzeniowego}

^{Typowy obwód aplikacji SN6505BDBVR pokazano na rysunku. Przyjmuje topologię push-pull, aby osiągnąć konwersję DC-AC, dostarczając izolowane wyjście zasilania za pośrednictwem transformatora. Projekt składa się głównie z następujących elementów:}

^{1. Zasilanie wejściowe: Obsługuje wejście DC 3,3V/5V (zakres 2,25V-5,5V), filtrowane za pomocą kondensatora elektrolitycznego 10μF równolegle z kondensatorem ceramicznym 0,1μF.}

^{2. Rdzeń sterujący: Steruje uzwojeniem pierwotnym transformatora za pomocą pinów D1 i D2, zapewniając wydajność wyjściową 1A z częstotliwością przełączania 420kHz.}

^{3. Prostowanie i filtrowanie: Wykorzystuje diodę Schottky'ego MBR0520L do prostowania, w połączeniu z siecią LC do wydajnego filtrowania.}

^{4. Regulowane wyjście: Opcjonalnie integruje LDO TPS76350 dla precyzyjnej regulacji napięcia, osiągając dokładność wyjściową ±3%.}

^{Analiza kluczowych modułów obwodu}

^{1. Filtrowanie zasilania wejściowego:}

^{Pin VCC wymaga kondensatora elektrolitycznego 10μF (filtrowanie niskiej częstotliwości) i kondensatora ceramicznego 100nF (filtrowanie wysokiej częstotliwości), umieszczonych jak najbliżej pinów układu.}

^{2. Sterowanie transformatorem:}

^{OUT1 i OUT2 przewodzą naprzemiennie z przesunięciem fazowym 180 stopni, aby sterować uzwojeniem pierwotnym transformatora.}

^{Częstotliwość przełączania: 420kHz dla SN6505B, 350kHz dla SN6505A.}

^{3. Obwód prostowania:}

^{Wykorzystuje topologię prostowania pełnookresowego z dwiema diodami Schottky'ego (MBR0520L).}

^{Wymagania dotyczące wyboru diody: Szybkie charakterystyki regeneracji i niski spadek napięcia przewodzenia.}

^{4. Filtrowanie wyjściowe:}

^{Sieć filtrowania LC, z zalecanymi kondensatorami o niskim ESR.}

^{Tętnienia wyjściowe: Zazwyczaj <50mV.}

^{Wytyczne projektowe i dobór komponentów}
 

^{Specyfikacje transformatora:}

^{Typ: Transformator z odczepem środkowym}

^{Przełożenie: Obliczane na podstawie wymagań wejściowych/wyjściowych (np. 1:1,2 dla konwersji 5V na 6V)}

^{Prąd nasycenia: >1,5A}

^{Zalecane modele: Würth 750315240 lub seria Coilcraft CT05}

^{Uwagi dotyczące projektowania aplikacji}

^{1. Zalecenia dotyczące układu:}

^{Umieść kondensatory wejściowe jak najbliżej pinów VCC i GND.}

^{Utrzymuj krótkie i szerokie ścieżki od transformatora do OUT1/OUT2.}

^{Utrzymuj integralność płaszczyzny masy.}

^{2. Zarządzanie termiczne:}

^{Upewnij się, że temperatura otoczenia pozostaje poniżej 85°C podczas ciągłej pracy przy pełnym obciążeniu.}

^{Dodaj folię miedzianą do rozpraszania ciepła, jeśli to konieczne.}

^{3. Optymalizacja EMI:}

^{Wykorzystaj wbudowaną funkcję rozpraszania widma zegara (SSC) układu.}

^{Odpowiednio dodaj obwody RC snubber.}

^{Po lewej: Schemat blokowy modułu}

^{Schemat ilustruje główne moduły funkcjonalne i przepływ sygnałów wewnątrz układu SN6505. Funkcje każdej sekcji są następujące:}

^{1. OSC (Oscylator): Generuje oryginalny sygnał oscylacji (częstotliwość foscfosc​), służący jako "źródło zegara" dla całego obwodu.}

^{2. Dzielnik częstotliwości: Dzieli sygnał wyjściowy oscylatora, aby wygenerować dwa komplementarne sygnały (oznaczone S‾S i SS), zapewniając podstawowe taktowanie dla późniejszej logiki sterującej.}

<sup>3. Tranzystory wyjściowe (Q1Q1​, Q2Q2​): Sterowane przez G1G1​ i G2G2​ w celu osiągnięcia "naprzemiennego przewodzenia/odcięcia", ostatecznie wyprowadzając sygnały z D1D1​ i D2D2​.
4. Zasilanie i masa (VCCVCC​, GND): Zapewniają zasilanie i masę odniesienia dla układu.</sup>

^{Po prawej: Diagram czasowy wyjścia}

^{Wykres po prawej stronie wykorzystuje czas jako oś poziomą, aby pokazać stany przewodzenia/odcięcia Q1Q1​ i Q2Q2​ w czasie. Kluczowym punktem jest zrozumienie manifestacji "Break-Before-Make":}

^{1. Na diagramie czasowym niebieskie i czerwone przebiegi odpowiadają sygnałom sterującym (lub stanom przewodzenia) Q1Q1​ i Q2Q2​.}

^{2. Obserwacja wzdłuż osi czasu ujawnia, że Q2Q2​ włącza się tylko ("Q2Q2​ włączony") po tym, jak Q1Q1​ jest całkowicie wyłączony ("Q1Q1​ wyłączony"); podobnie, Q1Q1​ włącza się tylko po tym, jak Q2Q2​ jest całkowicie wyłączony.3. Ta sekwencja czasowa "przerwij jeden przed zrobieniem drugiego" jest bezpośrednią manifestacją zasady "Break-Before-Make", skutecznie zapobiegając usterkom spowodowanym jednoczesnym przewodzeniem obu tranzystorów.}

^{SN6505BDBVR wyznacza nowy punkt odniesienia dla przemysłowego projektu izolowanego zasilania dzięki wysokiej częstotliwości przełączania 420kHz, sprawności konwersji ponad 80% i doskonałej wydajności EMI. Jego kompaktowa obudowa SOT-23 i wysoce zintegrowane funkcje znacznie upraszczają projektowanie obwodów peryferyjnych, jednocześnie znacznie poprawiając niezawodność systemu i gęstość mocy. Zapotrzebowanie na wydajne i zminiaturyzowane izolowane zasilacze będzie nadal rosło.}

^{W celu zamówień lub uzyskania dalszych informacji o produkcie, prosimy o kontakt: 86-0775-13434437778,}

• ​Lub odwiedź oficjalną stronę internetową:

https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ , Odwiedź stronę produktu ECER, aby uzyskać szczegółowe informacje: [链接]