TPS54202DDCR Características técnicas del convertidor de dólar de alta eficiencia y guía de aplicación
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¿Qué es TPS54202DDCR?
El TPS54202DDCR es un convertidor de dinero síncrono 2A con un rango de voltaje de entrada de 4.5V a 28V.El dispositivo integra dos FET de conmutación con compensación de bucle interno y una función de arranque suave interna de 5 ms, reduciendo el número de componentes requeridos.Al integrar MOSFET y usar un paquete SOT-23, el TPS54202DDCR logra una alta densidad de potencia mientras ocupa una pequeña huella en la PCB.Su modo ECO avanzado maximiza la eficiencia de la carga de la luz y reduce la pérdida de energía.Para reducir EMI, el convertidor también introduce la operación del espectro de propagación.La limitación de corriente de ciclo por ciclo en el MOSFET del lado alto protege al convertidor durante las condiciones de sobrecarga, mientras que la corriente de rueda libre que se limita en el MOSFET de lado bajo evita la corriente fugitiva, mejorando aún más la seguridad.Si la condición de sobrecorriente dura más que el umbral establecido, se activa el mecanismo de protección del modo hipo.
Modelos alternativos:
Modos funcionales de TPS54202DDCR
Operación Eco-Mode ™
El TPS54202DDCR está diseñado para que funcione en el modo de boquiamiento de pulso de alta eficiencia durante las condiciones de carga de luz, que comienza cuando la corriente del interruptor cae a 0 A. En el omisión de pulso, el FET bajo se desactiva una vez que la corriente del interruptor alcanza 0 A. ResultadosEn la forma de onda del nodo de conmutación, observable en el pin SW, adoptando rasgos similares al modo de conducción discontinua (DCM), lo que provoca una reducción en la frecuencia de conmutación aparente.Con la disminución de la corriente de salida, el intervalo entre los pulsos de conmutación se vuelve más pronunciado.
Funcionamiento normal
Cuando el voltaje de entrada está por encima del umbral UVLO, el TPS54202DDCR puede funcionar en sus modos de conmutación normales.El modo de conducción continua normal (CCM) ocurre cuando la corriente de pico de inductor está por encima de 0 A. En CCM, el dispositivo funciona a una frecuencia fija.
Características de TPS54202DDCR
• Caída térmica
• Control de modo de corriente máxima
• Inicio suave interno de 5 ms
• Compensación de bucle interno
• Skip de pulso Eco-Mode ™ avanzado
• Se corrigió la frecuencia de conmutación de 500 kHz
• Rango de voltaje de entrada de 4.5 V a 28 V de ancho
• Espectro de propagación de frecuencia para reducir EMI
• Cierre de 2 µA bajo, 45 µA de corriente inactiva
• Protección de sobretensión
• Protección contra sobrecorriente para ambos MOSFET con protección del modo Hipo
• Mosfets integrados de 148 mΩ y 78 mΩ para 2-A, corriente de salida continua
¿Cómo reducir el ruido de TPS54202DDCR?
Podemos tomar las siguientes medidas para reducir el ruido de TPS54202DDCR.
Gestión de carga
Necesitamos considerar la distancia de conexión entre la carga y la fuente de alimentación, tratar de mantener una conexión a corta distancia, lo que puede reducir la pérdida de corriente en el proceso de transmisión y mejorar la eficiencia de la fuente de alimentación.En segundo lugar, debemos elegir una buena conductividad, línea de conexión estable y confiable para garantizar la transmisión de corriente estable.
Selección de componentes
Necesitamos elegir inductores de bajo ruido.Estos inductores tienen un excelente rendimiento de blindaje electromagnético para reducir el impacto de la interferencia electromagnética en el circuito.Al mismo tiempo, su valor de inductancia debe ser preciso y estable para garantizar la estabilidad y confiabilidad del circuito.La selección de condensadores, como componentes indispensables en el circuito, es igualmente importante.Los condensadores de bajo ruido deben tener una resistencia en serie baja equivalente (ESR), lo que reduce significativamente las pérdidas de circuito a altas frecuencias y reduce el nivel de ruido en la entrada.Además, la capacidad del condensador y la clasificación de voltaje deben coincidir con precisión con los requisitos de diseño específicos para garantizar una operación de circuito estable.
Optimización de diseño
Durante el proceso de diseño, no solo debemos asegurarnos de que la entrada, la salida y los pines de tierra estén conectados correctamente para evitar la introducción de ruido innecesario debido a una conexión incorrecta, sino también asegurarnos de que el bucle de tierra sea lo más corto posible y separado de la señalbucle para reducir la generación de ruido en modo común.Además, también debemos separar efectivamente las líneas de señal sensibles del bucle de alta corriente.
Diseño de circuito
Al elaborar filtros para circuitos electrónicos, es imperativo manejar tanto el ruido de entrada como de salida.Abordar el ruido de alta frecuencia en la entrada se puede lograr integrando un filtro de paso bajo, que elimina eficientemente el ruido no deseado.Para abordar el ruido de alta frecuencia en el lado de la entrada, incorporando un filtro de paso bajo efectivamente filtra señales no deseadas.Mientras tanto, en el extremo de salida, un filtro LC, que comprende un inductor y un condensador, demuestra que la mitigación del ruido.Además, necesitamos seleccionar condensadores de salida de resistencia en serie (ESR) de bajo equivalente para ayudar a reducir el ruido, al tiempo que garantiza la estabilidad requiere un tamaño de condensador adecuado para la salida estable.
Comparación entre TPS54202DDCR y TPS54202DDCT
Al comparar los dos chips TPS54202DDCR y TPS54202DDCT, podemos ver claramente que, además del voltaje de salida y la forma de empaque, muestran un alto grado de consistencia en otras características técnicas.
Diseño de TPS54202DDCR
Pautas de diseño
No permita que la corriente de conmutación fluya debajo del dispositivo.
Haga una conexión Kelvin al pin GND para la ruta de retroalimentación.
El rastro del nodo VFB debe ser lo más pequeño posible para evitar el acoplamiento de ruido.
Proporcione vías suficientes para el condensador de entrada y el condensador de salida.
Mantenga el rastro de SW como físicamente corto y ancho como práctico para minimizar las emisiones radiadas.
Se debe conectar una ruta de VOUT separada a la resistencia de retroalimentación superior.
El rastro GND entre el condensador de salida y el pin GND debe ser lo más amplio posible para minimizar su impedancia de rastreo.
El circuito de retroalimentación de voltaje debe colocarse lejos del rastro de conmutación de alto voltaje, y preferiblemente tiene un escudo de tierra.
El condensador de entrada y el condensador de salida deben colocarse lo más cerca posible del dispositivo para minimizar la impedancia de rastreo.
Las trazas de vin y Gnd deben ser lo más amplias posible para reducir la impedancia de traza.Las áreas amplias también son ventajas desde el punto de vista de la disipación de calor.
Ejemplo de diseño
¿Cómo mejorar la eficiencia energética de las computadoras y los servidores con TPS54202DDCR?
Algunos métodos se enumeran a continuación:
Utilice la función Habilitar: con la función de habilitación de TPS54202DDCR, podemos controlar la alimentación y desactivación de acuerdo con la demanda del sistema.Cuando el dispositivo no está en uso, podemos apagar la fuente de alimentación para reducir el consumo de energía.
Elija el voltaje de salida correcto: establecemos el voltaje de salida de TPS54202DDCR de acuerdo con los requisitos de voltaje de diferentes componentes en computadoras y servidores.Esto puede evitar exceso de alimentación y reducir el consumo de energía.
Optimizar el diseño y el cableado: durante el diseño de PCB, debemos optimizar el diseño y el cableado del convertidor de energía para reducir el ruido y la interferencia electromagnética.Esto puede mejorar la eficiencia de conversión de energía y reducir el consumo de energía del sistema.
Use componentes externos apropiados: para maximizar la eficiencia de la energía, necesitamos seleccionar componentes externos apropiados como inductores, condensadores y resistencias.Estos componentes deben caracterizarse por alta estabilidad, baja pérdida y tamaño pequeño.
Ajuste la frecuencia de conmutación: debemos ajustar la frecuencia de conmutación de TPS54202DDCR de acuerdo con los requisitos del sistema para optimizar la eficiencia de conversión de potencia.Una mayor frecuencia de cambio puede conducir a un mayor consumo de energía, por lo que necesitamos encontrar un equilibrio entre la eficiencia y el costo.
Adopte el diseño de salida múltiple: si existen múltiples requisitos de voltaje en computadoras y servidores, podemos considerar adoptar un diseño de salida múltiple para cumplir con los requisitos de la fuente de alimentación de diferentes componentes.Esto puede evitar la conversión de voltaje innecesario y reducir el consumo de energía.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Para qué se usa un convertidor de dinero?
Se utiliza un convertidor de dinero para reducir el voltaje de la entrada dada para lograr la salida requerida.Los convertidores Buck se usan principalmente para USB en el GO, convertidores de punto de carga para PC y computadoras portátiles, cargadores de baterías, copteras cuádruples, cargadores solares y amplificadores de audio de energía.
2. ¿TPS54202DDCR tiene funciones de protección incorporadas?
Sí, TPS54202DDCR incluye diversas características de protección, como apagado térmico, protección contra sobrecorriente y bloqueo de subtensión para mejorar la confiabilidad y seguridad del sistema.
3. ¿Cuál es el propósito de TPS54202DDCR?
TPS54202DDCR está diseñado para convertir de manera eficiente un voltaje de entrada más alto a un voltaje de salida más bajo, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones, como fuentes de alimentación, cargadores de baterías y controladores LED.