TPS54140DGQR obsługuje wejście 42V i wyjście 1,5A

3 września. 2025 News — The TPS54140DGQR synchronous buck converter from Texas Instruments (TI) is gaining widespread adoption in industrial power management due to its excellent electrical performance and compact designZgodnie ze specyfikacjami technicznymi dostarczonymi przez Mouser Electronics, urządzenie to wykorzystuje wydajny, wzmocniony termicznie pakiet MSOP-10 PowerPADTM, obsługuje szeroki zakres napięcia wejściowego 3.5V do 42V, zapewniając niezawodne rozwiązania energetyczne dla automatyzacji przemysłowej, infrastruktury komunikacyjnej i systemów elektroniki samochodowej.
TPS54140DGQR integruje 35mΩ MOSFET wysokiej i 60mΩ niskiej strony, przyjmując architekturę sterowania trybem prądu z stałą częstotliwością przełączania 2,5MHz,umożliwiające stosowanie miniaturyzowanych komponentów induktorów i kondensatorówZgodnie z arkuszem danych Mouser Electronics urządzenie automatycznie wchodzi w tryb oszczędności energii pod lekkim obciążeniem, znacząco poprawiając wydajność obciążenia lekkiego,z prądem nieruchomym wynoszącym tylko 116 μAWbudowany programowalny obwód miękkiego startu skutecznie tłumi prąd w czasie uruchamiania, zapewniając płynną sekwencję uruchamiania.
1.VIN (Pin 1): Pin wejściowy zasilania. Wspiera szeroki zakres napięcia wejściowego prądu stałego od 3,5 V do 42 V. Wymaga zewnętrznego kondensatora odłączania ceramicznego o mocy co najmniej 10 μF.
2.EN (Pin 2): Włączenie szpilki sterującej. Aktywuje urządzenie, gdy napięcie wejściowe przekracza 1,2 V (typowe) i wchodzi w tryb wyłączenia, gdy jest poniżej 0,5 V. Szpilka ta nie może być pozostawiona pływającą.
3.SS/TR (Pin 3): Pin sterowania miękkim uruchomieniem / śledzeniem. Programuje czas miękkiego uruchomienia poprzez podłączenie zewnętrznego kondensatora do uziemienia i może być również używany do śledzenia sekwencji mocy.
4.FB (Pin 4): Pin wejściowy zwrotu. Łączy się z siecią rozdzielacza napięcia wyjściowego. Wewnętrzne napięcie odniesienia wynosi 0,8V ± 1%.
5.COMP (Pin 5): Pin węzła kompensacyjnego wzmacniacza błędów. Wymaga zewnętrznej sieci kompensacyjnej RC do stabilizacji pętli sterowania.
6.GND (Pins 6, 7, 8): Piny naziemne sygnału muszą być podłączone do poziomu naziemnego PCB.
7.SW (Pin 9): Pin węzła przełącznika. Łączy się z zewnętrznym induktorem o maksymalnym napięciu nominalnym 42V. Pojemność pasożytnicza PCB w tym węzle powinna być zminimalizowana.
8.PowerPADTM (Pin 10, dolna podkładka termiczna): musi być lutowana do PCB i podłączona do GND w celu zapewnienia skutecznej drogi rozpraszania ciepła.
Obwód ten jest wysokiej częstotliwości, regulowany pod napięciem (UVLO) zasilanie przełączania buck zaprojektowane do przekształcenia wyższego napięcia wejściowego (takich jak 12V lub 5V bus) w stabilny 3.Wyjście 3V do zasilania obwodów cyfrowych.
1Funkcje podstawowe
Konwersja napięcia:
Funkcjonuje jako przekształcacz buck, aby skutecznie obniżyć wyższe napięcie wejściowe prądu stałego (VIN) do stabilnego napięcia wyjściowego 3,3 V prądu stałego (VOUT).
Działanie wysokiej częstotliwości:
Działa na wysokiej częstotliwości przełączania (prawdopodobnie od setek kHz do ponad 1 MHz).
Zalety:
Umożliwia stosowanie mniejszych induktorów i kondensatorów, zmniejszając ogólną wielkość rozwiązania zasilania.
Zapewnia szybszą reakcję dynamiczną.
Potencjalne wady:
Zwiększone straty przełączania.
Wymaga bardziej rygorystycznego układu i praktyk routingu.
Zmiennego rodzaju:
Kluczowa cecha tego projektu.
Funkcja: zmusza układ do wyłączenia się bez wyjścia, gdy napięcie wejściowe (VIN) jest zbyt niskie.
Celem:
Zapobiega nieprawidłowemu działaniu: zapewnia, że układ nie działa w warunkach niewystarczającego napięcia, unikając nieprawidłowego wyjścia.
Chroni baterie: w zastosowaniach zasilanych bateriami zapobiega uszkodzeniu baterii w wyniku nadmiernego rozładowania.
"Prawidłowy" Znaczenie:Progowe napięcia UVLO włączające i wyłączające można dostosować za pośrednictwem zewnętrznej sieci rozdzielaczy rezystorów (zazwyczaj połączonych między VIN a pinem EN (aktywnym) lub dedykowanym pinem UVLO), zamiast polegać na ustalonych wewnętrznych progach chipa.
2.Kluczowe składniki (zwykle zawarte w diagramie)
1.Switching Regulator IC: Główny sterownik obwodu. Zintegrowane tranzystory przełączania (MOSFET), obwody napędowe, wzmacniacze błędów, sterowniki PWM itp.
2.Induktor (L): Element magazynowania energii, który działa z kondensatorami w celu płynnego filtrowania.
3.Kondensator wyjściowy (CWYJEDNIE): wygładza prąd wyjściowy, zmniejsza napięcie falowe i dostarcza prąd przejściowy do obciążenia.
4Sieć informacji zwrotnych (R)FB1, RFB2): rezystywny dzielnik napięcia, który pobrał próbki z wyjścia i przekazał je z powrotem do szczypu FB (odpowiedzialnego) chipa.
5.UVLO Rezystory ustawieniowe (R)UVLO1, RUVLO2): Inny rozdzielnik napięcia oporowego, zwykle próbkowanie napięcia wejściowego (VIN), podłączony do szpilki EN lub UVLO układu, stosunek tego dzielnika określa minimalne napięcie wejściowe wymagane do uruchomienia systemu.
6.Kondensator wejściowy (CIN): dostarcza prąd natychmiastowy o niskiej impedancji do chipu i zmniejsza falę napięcia wejściowego.
7.Kondensator z oponami (C)BUT) (jeśli dotyczy): Używane do napędzania tranzystora przełącznika wysokiej strony wewnątrz chipa.
3Rozważania projektowe i notatki
1.Wybór składnika:
Induktor: prąd nominalny musi przekroczyć maksymalny prąd obciążenia plus prąd falowy, przy wystarczającym marginesie dla prądu nasycenia.
Kondensatory: muszą spełniać wymagania dotyczące reakcji przejściowej napięcia wyjściowego i obciążenia.
2. Układ układu PCB:
Wysoko częstotliwości sprawiają, że układ jest krytyczny.
Podstawowe drogi (węzeł przełącznika, kondensator wejściowy, induktor) powinny być tak krótkie i szerokie, jak to możliwe, aby zminimalizować indukcję pasożytniczą i zakłócenia elektromagnetyczne (EMI).
Sieć sprzężenia zwrotnego powinna być trzymana z dala od źródeł hałasu (np. induktorów i węzłów przełącznikowych) i używać punktu uziemienia gwiezdnego podłączonego do szpilki uziemienia chipa.
3Obliczenie UVLO:
Obliczenie wartości RUVLO1i RUVLO2wykorzystując wzory podane w karcie danych o układzie i napięcia progowe start/stop (np. V/ START (włącz), VZatrzymaj) w celu ustalenia pożądanych progów UVLO.
Uwaga:
Niniejszy schemat ilustruje nowoczesne, kompaktowe i niezawodne rozwiązanie zasilania 3,3 V. Jego charakterystyka wysokiej częstotliwości sprawia, że nadaje się do zastosowań o ograniczonej przestrzeni,podczas gdy regulowana funkcja UVLO zwiększa niezawodność i ochronę w środowiskach o zmianach napięcia wejściowego (eW celu wdrożenia tego projektu wprowadzono następujące zmiany:niezbędne jest uważne zapoznanie się z arkuszem danych stosowanego specjalnego układu regulacyjnego przełączania i ścisłe przestrzeganie jego zaleceń dotyczących wyboru komponentów i układu płyt PCB..
Skontaktuj się z naszym specjalistą handlowym:
- Nie, nie.
E-mail: xcdzic@163.com
WhatsApp: +86-134-3443-7778
Szczegółowe informacje można znaleźć na stronie produktu ECER:[链接]