XL1507-5.0E1 Performans Teknik Derinlemesine İnceleme

8 Eylül 2025 Haberler-Sanayi 4.0'ın hızlanması ve otomotiv zekası ile yüksek verimli güç yönetimi yongalarına olan talep artmaya devam ediyor. XL1507-5.0E1 Yüksek Voltajlı Buck DC-DC dönüştürücü, olağanüstü güç dönüşüm performansı nedeniyle endüstri odağı haline geliyor. Chip, 2A'lık sürekli bir çıkış akımı sunar, 4.5V ila 40V geniş bir giriş voltaj aralığını destekler ve kararlı ve hassas bir 5.0V çıkışı sağlar, bu da çeşitli zorlu uygulama ortamları için mükemmel bir şekilde uygun hale getirir.
% 92'ye kadar dönüşüm verimliliği ve sadece beş harici bileşen gerektiren ultra basit bir tasarımla, güç sistemlerinin güvenilirliğini ve güç yoğunluğunu önemli ölçüde artırır. Bu, endüstriyel kontrol, tüketici elektroniği, otomotiv elektroniği ve diğer alanlarda yenilikçi uygulamalar için sağlam donanım desteği sağlar.
XL1507-5.0E1, Çin çip tasarım şirketi XLSEMI (Xinlong Semiconductor) tarafından tanıtılan uygun maliyetli, yüksek voltajlı bir adım indirme DC-DC dönüştürücüdür (Buck Dönüştürücü). Geniş bir giriş voltaj aralığını, 2A'ya kadar sürekli yük akımı sağlayabilen sabit bir 5.0V çıkışına dönüştürür. Çip, düşük dirençli bir güç MOSFET'i dahili olarak entegre eder, dış devre tasarımını önemli ölçüde basitleştirir ve onu geleneksel doğrusal regülatörlere (7805 gibi) etkili bir alternatif haline getirir.
Geniş giriş voltaj aralığı: 4.5V ila 40V, otomotiv ortamlarında yük döküm dalgalanmalarına dayanabilen. Karmaşık güç koşullarına sahip endüstriyel, otomotiv ve iletişim uygulamaları için uygundur.
1. Kiftli çıkış voltajı: 5.0V (±% 2 doğruluk).
2. yüksek çıkış akımı: 2A'ya kadar sürekli çıkış akımını destekler.
3. Kısa Dönüşüm Verimliliği:% 92'ye kadar (giriş/çıkış voltaj koşullarına bağlı olarak), ısı üretimi olan doğrusal regülatörlerden önemli ölçüde daha yüksek.
4.Built In Power MOSFET: Sistem maliyetini ve PCB alanını azaltarak harici bir anahtar ihtiyacını ortadan kaldırır.
5. 150kHz Kifli Anahtarlama Frekansı: Harici indüktörlerin ve kapasitörlerin boyutunu en aza indirirken verimliliği dengeler.
6.com Korumalı Koruma Özellikleri:
Döngüsel akım sınırlayıcı
Termal Kapatma Koruması
Çıktı kısa devre koruması (SCP)
7.ECO dostu paket: ROHS standartlarına uygun ve kurşunsuz standart TO-252-2L (DPAK) paketi.
Bu devre, en fazla 3A yük akımı verirken, 12V giriş voltajını verimli ve stabil bir şekilde 5V çıkış voltajına verimli ve stabil bir şekilde dönüştüren klasik bir kova anahtarlama güç kaynağı topolojisi kullanır.
1. çalışma prensibi
1. Söz konusu aşama (durumda):
XL1507 içindeki yüksek voltajlı güç MOSFET anahtarı açılır, giriş voltajı VIN (12V) 'nin güç indüktörüne (L1) ve ÇIK SW piminden çıkış kapasitörüne (C2) uygulanır. Bu aşamadaki geçerli yol: VIN → XL1507 → SW → L1 → C2 ve yük.
İndüktör (L1) yoluyla akım, elektrik enerjisini manyetik bir alan şeklinde saklayarak doğrusal olarak artar.
Çıkış kapasitörü (C2) yüklenir, yüke güç sağlar ve kararlı bir çıkış voltajını korur.
2.
XL1507'nin iç mosfeti kapanıyor. İndüktör akımı aniden değişemediğinden, indüktör (L1) bir arka EMF (alt terminal pozitif, üst terminal negatifi) üretir.
Şu anda, serbest diyot (D1) ileri önyargılı hale gelir ve indüktör akımı için sürekli bir yol sağlar.
Geçerli yol: GND → D1 → L1 → C2 ve yük.
İndüktörde depolanan enerji, diyottan yüke ve kapasitöre salınır.
3. Dönem ve Düzenleme:
XL1507, dahili MOSFET'ini sabit bir frekansta (~ 150 kHz) değiştirir. PWM denetleyicisi, çıkış voltajını stabilize etmek için görev döngüsünü dinamik olarak ayarlar (yani, anahtarın bir döngüde açık süresinin oranı). Örneğin, 12V ila 5V dönüşüm elde etmek için ideal görev döngüsü yaklaşık 5V/12V ≈%42'dir.
2.Key Bileşen Fonksiyonel Analiz
Bileşen |
Tip | Çekirdek işlev | Anahtar Seçim Parametreleri |
XL1507-5.0E1 | Buck ic | Dahili mosfet ile çekirdek denetleyici | Sabit 5V çıkışı, derecelendirme> 40V, akım ≥3a |
C1 | Giriş kapasitörü | Filtreleme, 提供瞬时电流 | 100μf+, derecelendirme ≥25V, 100NF seramik kapağına paralel |
L1 |
Güç indüktör |
Enerji Depolama ve Filtreleme | 33-68μH, doygunluk akımı> 4.5a, düşük DCR |
D1 | Serbest diyot | İndüktör akımı için yol sağlar | Schottky Diyot, 5A/40V, düşük ileri voltaj |
C2 | Çıkış kapasitörü | Filtreleme, çıkış voltajını stabilize et | 470μf+, ≥10V derecesi, düşük ESR |
R1, R2 |
Geri bildirim dirençleri |
Numuneler çıkış voltajı | Dahili olarak önceden ayarlayın, harici bağlantıya gerek yok |
3. Avantajlar Özeti
Bu tipik devre, XL1507-5.0E1'in avantajlarını tamamen gösterir:
1. Minimalist Tasarım: Dahili olarak entegre MOSFET ve sabit geri bildirim sayesinde, tam bir güç kaynağı oluşturmak için sadece 1 indüktör, 1 diyot ve 2 kapasitör gereklidir, bu da son derece düşük bom maliyeti ile sonuçlanır.
2. Yüksek Verimlilik: Anahtarlama modu çalışması ve bir Schottky diyot kullanımı, doğrusal regülatör çözeltilerinden (örn. LM7805, sadece ~% 40 verimlilik ve önemli ısı üretimi ile) çok daha yüksek bir verimlilik elde eder (tahmini>% 90).
3. Kısa Güvenilirlik: Yerleşik aşırı akım koruması, termal kapatma ve diğer özellikler, çip ve akış aşağı yüklerin anormal koşullar altında korunmasını sağlar.
4. Özellik: Yüksek anahtarlama frekansı, cihaz minyatürleştirmeyi kolaylaştırarak daha küçük indüktörlerin ve kapasitörlerin kullanılmasına izin verir.
5. Bu devre, otomotiv cihazları, yönlendiriciler, endüstriyel denetleyiciler ve 12V kaynağından verimli 5V/3A güç dönüşümü gerektiren diğer uygulamalar için ideal bir çözümdür.
İşlevsel bir blok diyagramı, çipi anlamak için bir "harita" görevi görür. XL1507'nin çekirdeği, bir güç anahtarı ile entegre edilmiş bir mevcut modlu PWM denetleyicisidir. Dahili iş akışı aşağıdaki anahtar bileşenlere ayrılabilir:
1. Güç ve Referans
2. Geri besleme döngüsü - "Hedefi ayarlama"
3.Sillation ve Modülasyon - "Ritmi Tutma"
4. Güç Anahtarı ve Sürücü - "Yürütücü"
5. Akışlı Duygusal ve Koruma - "Güvenlik Güvence"
İş akışı özeti
1. Güç: VIN, iç 5V referansı ve salınım sinyali üreten güç sağlar.
2. Örnekleme ve Karşılaştırma: Dahili geri bildirim ağı sabit 5V çıkışını örnekler ve hata amplifikatörü bileşim voltajını çıkarır.
3. Turn: Osilatör saat sinyali geldiğinde, tahrik devresi dahili MOSFET'i etkinleştirir ve akım yükselmeye başlar.
4. Modüllenmiş Kapatma: Mevcut Sense devresi gerçek zamanlı olarak monitörler. Mevcut değer, bileşim voltajı tarafından belirlenen eşiğe ulaştığında, PWM karşılaştırıcı tetikler ve hemen MOSFET'i kapatır.
5. Freeweeling ve Filtreleme: Kapalı dönemde, harici Schottky diyot (D) indüktör akımı için bir yol sağlar ve LC devresi kare dalgayı pürüzsüz bir 5V DC çıkışına filtreler.
6. Çevrim ve Koruma: Bir sonraki saat döngüsü başlar ve 3-5 adımlarını tekrar eder. Koruma devreleri, sistem güvenliğini sağlamak için işlem boyunca izlemektedir.
Bu sofistike kapalı döngü sistemi, XL1507-5.0E1'in verimli ve güvenilir bir şekilde dalgalanan geniş giriş voltajını kararlı ve temiz bir 5V çıkış voltajına dönüştürmesini sağlar.
Cihaz, aşağıdakiler dahil olmak üzere birden fazla koruma özelliği içerir:
- Döngüsel akım sınırlayıcı
- Otomatik Termal Kapatma Koruması
- Geliştirilmiş kısa devre koruması
- Bu koruma mekanizmaları, en zorlu elektrik koşullarında bile güç sisteminin kararlı ve güvenilir çalışmasını sağlar.
Devre testi için anahtar noktalar
1. test noktaları
VIN & GND: Giriş voltajı ve dalgalanmayı ölçün.
SW (Anahtar düğümü): Anahtarlama dalga formu, frekans ve zil gözlemlenin (uyarı: ölçüm sırasında prob yer yayını kullanın).
Vout & Gnd: Çıkış voltajı doğruluğunu, yük düzenlemesini ve çıkış dalgalanmasını ölçün.
2. performans testleri
Yük Regülasyonu: Giriş voltajını sabitleyin, yük akımını (0a → 3a) değiştirin ve çıkış voltajı varyasyon aralığını izleyin.
Çizgi Regülasyonu: Yükleme akımını düzeltin, değişir giriş voltajı (örn. 10V → 15V) ve çıkış voltajı varyasyon aralığını izleyin.
Dalgalanma Ölçümü: Vout noktasında doğru ölçüm için öğütülmüş yay ekli bir osiloskop kullanın.
3.Key Gözlemleri
Dalga Formu: SW noktası dalga formu aşmak veya anormal zil olmadan temiz olmalıdır.
Kararlılık: Çıkış voltajı, salınım olmadan tüm test koşullarında stabil kalmalıdır.
Sıcaklık: Tip ve indüktör sıcaklık artışı tam yük çalışması sırasında makul sınırlar içinde olmalıdır.
PCB Düzen Çekirdek Yönergeleri
Kural 1: Yüksek frekanslı döngüleri en aza indirin
Amaç: Giriş kapasitörünü yerleştirin (CİÇİNDE) Chip'in Vin ve GND pimlerine mümkün olduğunca yakın.
Sebep: Yüksek frekanslı, yüksek akımlı yük/deşarj yolunu kısaltın. Bu, EMI radyasyonunu baskılamak ve voltaj artışlarını azaltmak için en kritik önlemdir.
Kural 2: Hassas geri bildirim yollarını izole
Amaç: Geri bildirim izlerini indüktörden (L1) ve anahtar düğümünden (SW) uzak tutun.
Sebep: Manyetik ve elektrik alan birleştirme gürültüsünün hassas geri bildirim ağına girmesini, çıkış voltajı dengesizliğini veya artan dalgalanmayı önlemesini önleyin.
Kural 3: Optimize edilmiş topraklama stratejisi
Amaç: Yıldız topraklama veya tek noktalı topraklama kullanın. Güç Toprakını Bağlayın (CİÇİNDE, D1, CDIŞARI) ve sinyal zemini (FB geri bildirimi) tek bir noktada.
Sebep: Zemin düzlemindeki yüksek akımların neden olduğu voltaj düşüşlerini, çipin referans zemine müdahale etmesini önleyerek kontrol döngüsü stabilitesini önleyin.
Kural 4: Anahtar düğümünü optimize et
Amaç: SW düğümünü kısa ve geniş tutun.
Sebep: SW, yüksek frekanslı bir voltaj geçiş noktasıdır. Kompakt bir düzen gürültü emisyonunu azaltır.
Kural 5: Termal dağılım yolları sağlayın
Amaç: Çipin GND pimlerinin ve diyotun altına birden fazla öğütülmüş vias yerleştirin.
Sebep: Güç bileşenlerinden ısıyı dağıtmak için PCB'nin alt bakır katmanını kullanın ve sistem güvenilirliğini artırın.
- Tedarik veya daha fazla ürün bilgileri için lütfen iletişime geçin: 86-0775-13434337778,
Veya resmi web sitesini ziyaret edin:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ Ayrıntılar için ECER ürün sayfasını ziyaret edin: [链接]