Hướng dẫn Lựa chọn và Kỹ thuật cho IC Nguồn Cung cấp Điện Cách ly

^{Tin tức ngày 4 tháng 9 năm 2025 — Với sự tăng tốc của Công nghiệp 4.0 và trí tuệ ô tô, nhu cầu về các giải pháp nguồn điện cách ly hiệu suất cao tiếp tục tăng. Trình điều khiển biến áp SN6505BDBVR tiếng ồn thấp của Texas Instruments đang trở thành tâm điểm của ngành nhờ hiệu suất nguồn điện cách ly vượt trội. Chip này cung cấp khả năng truyền động đầu ra lên đến 1A, hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng từ 2.25V đến 5.5V và cho phép nhiều điện áp đầu ra cách ly thông qua các biến áp bên ngoài, khiến nó hoàn toàn phù hợp với nhiều môi trường ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.}

^{SN6505BDBVR là trình điều khiển biến áp đẩy-kéo tiếng ồn thấp, EMI thấp được thiết kế cho các nguồn điện cách ly nhỏ gọn. Nó điều khiển các biến áp mỏng, có tâm bằng nguồn điện DC 2.25V đến 5V. Đặc tính EMI và tiếng ồn cực thấp của nó đạt được thông qua tốc độ quay được kiểm soát của điện áp chuyển mạch đầu ra và công nghệ đồng hồ phổ trải (SSC). Được đặt trong gói SOT23 (DBV) 6 chân nhỏ, nó phù hợp với các ứng dụng bị hạn chế về không gian. Với dải nhiệt độ hoạt động từ -55°C đến 125°C, nó thích ứng với môi trường khắc nghiệt. Thiết bị này cũng có chức năng khởi động mềm để giảm hiệu quả dòng điện đột biến và ngăn chặn dòng điện tăng cao trong quá trình bật nguồn với các tụ điện tải lớn.}

^{1. SN6505BDBVR thể hiện khả năng điều chỉnh tải tuyệt vời trong điều kiện đầu vào 5V, duy trì điện áp đầu ra ổn định trên dải tải rộng từ 25mA đến 925mA, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của nguồn điện cách ly.}

^{2. Thiết bị đạt hiệu suất đỉnh vượt quá 80% trong dải tải 300-600mA. Việc chuyển đổi hiệu quả cao này làm giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của hệ thống và các yêu cầu quản lý nhiệt, mang lại lợi thế cho các thiết kế sản phẩm cuối nhỏ gọn.}

^{1. Nguồn Điện và Kích Hoạt: Hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng từ 2.25V đến 5.5V. Điều khiển bật/tắt thông qua chân EN, với dòng điện tắt dưới 1µA.}

^{2. Dao Động và Điều Chế: Bộ dao động 420kHz tích hợp với công nghệ đồng hồ phổ trải (SSC), giảm hiệu quả nhiễu điện từ (EMI).}

^{3. Đầu Ra Nguồn: Sử dụng hai MOSFET N-1A trong cấu hình đẩy-kéo để trực tiếp điều khiển cuộn dây sơ cấp của biến áp.}

^{4. Bảo Vệ Toàn Diện: Cung cấp bảo vệ quá dòng 1.7A, khóa điện áp thấp và tắt nhiệt 150°C để đảm bảo an toàn cho hệ thống.}

^{5. Điều Khiển Khởi Động Mềm: Mạch điều khiển khởi động mềm và tốc độ quay tích hợp để triệt tiêu dòng điện đột biến và tối ưu hóa hiệu suất EMI.}

^{Quy Trình Làm Việc Chính}

• ^{Điện áp đầu vào được cung cấp thông qua VCC và chip được kích hoạt sau khi chân EN được đặt ở mức cao.}
• ^{Bộ dao động (OSC) tạo ra một đồng hồ tần số cao, được truyền đến logic điều khiển sau khi điều chế phổ trải (SSC).}
• ^{Mạch điều khiển điều khiển sự dẫn điện xen kẽ của hai MOSFET (hoạt động đẩy-kéo), tạo ra tín hiệu AC trên sơ cấp biến áp.}
• ^{Thứ cấp biến áp xuất ra điện áp cách ly, được chỉnh lưu và lọc để cấp nguồn cho tải.}
• ^{Mạch bảo vệ liên tục theo dõi dòng điện và nhiệt độ, ngay lập tức tắt đầu ra trong trường hợp có bất thường.}

^{​Các Kịch Bản Ứng Dụng}

^{Kiến Trúc Mạch Chính}

^{Mạch ứng dụng điển hình của SN6505BDBVR được hiển thị trong hình. Nó áp dụng một cấu trúc liên kết đẩy-kéo để đạt được chuyển đổi DC-AC, cung cấp đầu ra nguồn cách ly thông qua một biến áp. Thiết kế chủ yếu bao gồm các thành phần sau:}

^{1. Nguồn Đầu Vào: Hỗ trợ đầu vào DC 3.3V/5V (dải 2.25V-5.5V), được lọc bằng tụ điện phân 10μF song song với tụ gốm 0.1μF.}

^{2. Lõi Truyền Động: Điều khiển sơ cấp biến áp thông qua các chân D1 và D2, cung cấp khả năng đầu ra 1A với tần số chuyển mạch 420kHz.}

^{3. Chỉnh Lưu và Lọc: Sử dụng điốt Schottky MBR0520L để chỉnh lưu, kết hợp với mạng LC để lọc hiệu quả.}

^{4. Đầu Ra Điều Chỉnh: Tùy chọn tích hợp LDO TPS76350 để điều chỉnh điện áp chính xác, đạt được độ chính xác đầu ra ±3%.}

^{Phân Tích Mô-đun Mạch Chính}

^{1. Lọc Nguồn Đầu Vào:}

^{Chân VCC yêu cầu tụ điện phân 10μF (lọc tần số thấp) và tụ gốm 100nF (lọc tần số cao), được đặt càng gần các chân chip càng tốt.}

^{2. Truyền Động Biến Áp:}

^{OUT1 và OUT2 dẫn điện xen kẽ với độ lệch pha 180 độ để điều khiển cuộn dây sơ cấp của biến áp.}

^{Tần số chuyển mạch: 420kHz cho SN6505B, 350kHz cho SN6505A.}

^{3. Mạch Chỉnh Lưu:}

^{Sử dụng cấu trúc liên kết chỉnh lưu toàn sóng với hai điốt Schottky (MBR0520L).}

^{Yêu cầu lựa chọn điốt: Đặc tính phục hồi nhanh và sụt áp thuận thấp.}

^{4. Lọc Đầu Ra:}

^{Mạng lọc LC, với các tụ điện được khuyến nghị là loại ESR thấp.}

^{Độ gợn đầu ra: Thông thường <50mV.}

^{Hướng Dẫn Thiết Kế và Lựa Chọn Linh Kiện}
 

^{Thông Số Kỹ Thuật Biến Áp:}

^{Loại: Biến áp có tâm}

^{Tỷ Lệ Vòng Dây: Được tính toán dựa trên các yêu cầu đầu vào/đầu ra (ví dụ: 1:1.2 để chuyển đổi 5V sang 6V)}

^{Dòng Bão Hòa: >1.5A}

^{Các Mẫu Được Khuyến Nghị: Würth 750315240 hoặc dòng Coilcraft CT05}

^{Các Cân Nhắc Thiết Kế Ứng Dụng}

^{1. Khuyến Nghị Bố Trí:}

^{Đặt các tụ điện đầu vào càng gần các chân VCC và GND càng tốt.}

^{Giữ cho các đường dẫn từ biến áp đến OUT1/OUT2 ngắn và rộng.}

^{Duy trì tính toàn vẹn của mặt phẳng nối đất.}

^{2. Quản Lý Nhiệt:}

^{Đảm bảo nhiệt độ môi trường xung quanh vẫn dưới 85°C trong quá trình hoạt động liên tục ở tải đầy.}

^{Thêm lá đồng để tản nhiệt nếu cần thiết.}

^{3. Tối Ưu Hóa EMI:}

^{Sử dụng tính năng đồng hồ phổ trải (SSC) tích hợp của chip.}

^{Thêm thích hợp các mạch snubber RC.}

^{Bên Trái: Sơ Đồ Khối Mô-đun}

^{Sơ đồ minh họa các mô-đun chức năng chính và luồng tín hiệu bên trong chip SN6505. Các chức năng của từng phần như sau:}

^{1. OSC (Bộ Dao Động): Tạo ra tín hiệu dao động gốc (tần số foscfosc​), đóng vai trò là "nguồn đồng hồ" cho toàn bộ mạch.}

^{2. Bộ Chia Tần Số: Chia tín hiệu đầu ra của bộ dao động để tạo ra hai tín hiệu bổ sung (được gắn nhãn S‾S và SS), cung cấp thời gian cơ bản cho logic điều khiển tiếp theo.}

<sup>3. Bóng Bán Dẫn Đầu Ra (Q1Q1​, Q2Q2​): Được điều khiển bởi G1G1​ và G2G2​ để đạt được "dẫn/cắt xen kẽ", cuối cùng xuất ra tín hiệu từ D1D1​ và D2D2​.
4. Nguồn và Nối Đất (VCCVCC​, GND): Cung cấp năng lượng hoạt động và nối đất tham chiếu cho chip.</sup>

^{Bên Phải: Sơ Đồ Thời Gian Đầu Ra}

^{Biểu đồ bên phải sử dụng thời gian làm trục hoành để hiển thị trạng thái dẫn/cắt của Q1Q1​ và Q2Q2​ theo thời gian. Điểm chính là hiểu được biểu hiện của "Break-Before-Make":}

^{1. Trong sơ đồ thời gian, dạng sóng màu xanh lam và đỏ tương ứng với các tín hiệu điều khiển (hoặc trạng thái dẫn) của Q1Q1​ và Q2Q2​, tương ứng.}

^{2.Quan sát dọc theo trục thời gian cho thấy Q2Q2​ chỉ bật ("Q2Q2​ on") sau khi Q1Q1​ tắt hoàn toàn ("Q1Q1​ off"); tương tự, Q1Q1​ chỉ bật sau khi Q2Q2​ tắt hoàn toàn.}

^{3. Trình tự thời gian "ngắt một trước khi tạo cái khác" này là biểu hiện trực tiếp của nguyên tắc "Break-Before-Make", ngăn chặn hiệu quả các lỗi do dẫn đồng thời cả hai bóng bán dẫn.}

^{SN6505BDBVR thiết lập một tiêu chuẩn mới cho thiết kế nguồn điện cách ly công nghiệp với tần số chuyển mạch cao 420kHz, hiệu suất chuyển đổi trên 80% và hiệu suất EMI tuyệt vời. Gói SOT-23 nhỏ gọn và các tính năng tích hợp cao của nó đơn giản hóa đáng kể thiết kế mạch ngoại vi đồng thời cải thiện đáng kể độ tin cậy của hệ thống và mật độ năng lượng. Nhu cầu về các nguồn điện cách ly hiệu quả và thu nhỏ sẽ tiếp tục tăng.}

• Để mua hàng hoặc biết thêm thông tin sản phẩm, vui lòng liên hệ: 86-0775-13434437778,

​Hoặc truy cập trang web chính thức:https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ ,Truy cập trang sản phẩm ECER để biết chi tiết: [链接]