en 28/08/2024 469

Descripción general en profundidad TPS5430: convertidor PWM de alta eficiencia

Catalogar

Descripción TPS5430

El TPS5430 es un convertidor PWM de corriente de alta salida que integra un MOSFET de baja resistencia y canal de alta resistencia.Este convertidor ofrece una gama de características sobresalientes, que incluye un amplificador de error de voltaje de alto rendimiento que proporciona una alta precisión de regulación en condiciones transitorias;Circuito de bloqueo de subtensión para evitar el inicio cuando el voltaje de entrada no alcanza 5.5V;Establezca internamente un circuito de arranque lento para limitar la corriente de entrada y un circuito de alimentación de voltaje para mejorar la respuesta transitoria.Al usar el pin ENA, la corriente de suministro de apagado se puede reducir a típicamente 15 µA.Además, TPS5430 también tiene características tales como el terminal activo de alto nivel, el límite excesivo, la protección contra el voltaje y el apagado térmico.Para simplificar el diseño y reducir el recuento de componentes externos, el bucle de retroalimentación del TPS5430 ha sido compensado internamente.Al mismo tiempo, el TPS5430 puede regular una variedad de fuentes de alimentación, incluido el bus de 24 V, lo que le permite funcionar excelentemente en varios escenarios de aplicación.Además, el TPS5430 está disponible en un paquete de circuito integrado SOIC PowerPad de 8 pines mejorado y fácil de usar.Para ayudar a los usuarios a implementar rápidamente los diseños de la fuente de alimentación de alto rendimiento y satisfacer las estrictas necesidades del ciclo de desarrollo de dispositivos, TI también proporciona módulos de evaluación y herramientas de software de diseñador.Estas herramientas ayudarán a los usuarios a diseñar las fuentes de alimentación de manera más efectiva y mejorar la eficiencia laboral.

Alternativas y equivalentes:

• LM22673

• LM22676

• RT2808A

• TPS5420

Disposición de PIN y descripción de TPS5430

Como se muestra en la imagen de arriba, TPS5430 tiene ocho alfileres, sus nombres y descripciones son los siguientes:

Pin 1 (arranque): aumente el condensador para el controlador de puerta FET del lado alto.Conecte el condensador ESR bajo 0.01 μF del pin de arranque al pin de pH.

Pin 2 ~ 3 (NC): no conectado internamente.

Pin 4 (vSense): voltaje de retroalimentación para el regulador.Conecte al divisor de voltaje de salida.

Pin 5 (ena): encendido y apagado control.Por debajo de 0.5V, el dispositivo deja de cambiar.Flotar el pin para habilitar.

Pin 6 (GND): tierra.Conéctese a DAP.

Pin 7 (VIN): voltaje de suministro de entrada.Evitar el pin de vinculación al pin GND cerca del paquete de dispositivos con un condensador de cerámica ESR de alta calidad.

Pin 8 (pH): fuente de la potencia lateral alta MOSFET.Conectado al inductor y diodo externos.

Características de TPS5430

TPS5430 generalmente tiene las siguientes características:

Bajo consumo de energía: TPS5430 tiene múltiples modos de trabajo, que pueden ajustar automáticamente la frecuencia de operación y la corriente de acuerdo con las condiciones de carga reales, lo que alcanza la operación de bajo consumo de energía.En condiciones de carga de luz o sin carga, el TPS5430 puede ingresar al modo de suspensión, reduciendo en gran medida el consumo de energía.

Alta eficiencia: TPS5430 adopta la tecnología de control de conmutación avanzada, lo que hace que la eficiencia de conversión de energía sea tan alta como 96 por ciento.En aplicaciones prácticas, puede reducir efectivamente la pérdida de energía y mejorar el rendimiento general del dispositivo.

Buen rendimiento térmico: TPS5430 adopta un diseño avanzado de disipación de calor, que puede realizar efectivamente el calor al radiador para garantizar el funcionamiento estable del dispositivo en entornos de alta temperatura.

Alta eficiencia de conversión: en aplicaciones prácticas, TPS5430 puede convertir eficientemente la potencia de entrada en la potencia de salida, reduciendo en gran medida la pérdida de energía y, por lo tanto, mejorando el rendimiento general del dispositivo.Esta conversión eficiente no solo ayuda a reducir el consumo de energía del sistema, sino que también reduce los problemas de disipación de calor y mejora la estabilidad y confiabilidad del sistema.

Alta integración: TPS5430 integra una variedad de módulos funcionales, que incluyen protección contra sobretensión, límite de corriente, conversión de voltaje, protección contra la subvoltaje, etc., lo que reduce en gran medida la complejidad de diseño de los circuitos periféricos.Al mismo tiempo, el TPS5430 adopta un pequeño paquete para facilitar la integración en varios dispositivos electrónicos.

Modos funcionales de TPS5430

Operación con control ENA

El voltaje de umbral de inicio de habilitación es de 1.3 V máx.Con ENA mantenido por debajo del voltaje de umbral de parada mínimo de 0.5 V, el TPS5430 está deshabilitado y la conmutación se inhibe incluso si VIN está por encima de su umbral UVLO.La corriente inactiva se reduce en este estado.Si el voltaje ENA aumenta por encima del umbral de inicio máximo, mientras que V (VIN) está por encima del umbral UVLO, el dispositivo se activa.La conmutación está habilitada y se inicia la secuencia de arranque lento.El TPS5430 comienza a aumentar linealmente el voltaje de referencia interno de 0 V a su valor final durante el período de tiempo de inicio lento interno.

Operación de voltaje de entrada cerca de la entrada

Se recomienda que el TPS5430 funcione con voltajes de entrada superiores a 5.5 V. El umbral típico de VIN UVLO es de 5.3 V y el dispositivo puede funcionar a voltajes de entrada hasta el voltaje UVLO.A los voltajes de entrada por debajo del voltaje UVLO real, el dispositivo no cambiará.Si EN está flotando o se tira externamente a más de 1.3 V, cuando V (VIN) pasa el umbral UVLO, el TPS5430 se activa.La conmutación está habilitada y se inicia la secuencia de arranque lento.El TPS5430 comienza a aumentar lineal el voltaje de referencia interno de 0 V a su valor final durante el período de tiempo de inicio lento interno.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de TPS5430?

Ventajas de TPS5430

Paquete compacto: TPS5430 adopta un formulario de paquete compacto, generalmente un paquete SOP o MSOP de 8 pines, que es pequeño y adecuado para su uso en escenarios de aplicación con espacio limitado.

Funciones de protección: TPS5430 tiene una variedad de funciones de protección incorporadas, que incluyen protección contra sobrecarga, protección contra sobrecalentamiento, protección de bloqueo de subvoltaje, etc., que pueden mejorar la estabilidad y la confiabilidad del sistema, así como proteger la carga y el IC en sí mismo dedaño.

Rango de voltaje de entrada amplio: el TPS5430 puede adaptarse a una amplia gama de voltajes de entrada, que funciona de 3.5V a 28V.Esto lo hace adecuado para una variedad de diferentes condiciones de entrada de suministro de energía, proporcionando una mayor flexibilidad.

Salida ajustable: el TPS5430 presenta voltaje de salida ajustable y límite de corriente.Los usuarios pueden ajustar el voltaje de salida para satisfacer las necesidades específicas y pueden establecer límites de corriente para proteger la carga.

Rendimiento de alta eficiencia: el TPS5430 es un convertidor Buck DC-DC de alta eficiencia que utiliza tecnología de regulación de conmutación avanzada para proporcionar un voltaje de salida estable con una eficiencia de hasta un 95 por ciento.Esta característica permite que el TPS5430 funcione con significativamente menos desechos de energía y generación de calor del sistema.

Desventajas de TPS5430

Mayor costo: en comparación con algunos reguladores lineales tradicionales, el costo del TPS5430 puede estar en el lado alto, lo que puede ser un factor limitante en algunas aplicaciones sensibles a los costos.

Interferencia electromagnética: como regulador de conmutación, el TPS5430 puede generar cierta interferencia electromagnética durante la operación, lo que requiere medidas apropiadas de blindaje y filtrado para evitar la interferencia con los circuitos circundantes.

Complejidad: las funciones avanzadas y el complejo diseño de circuitos de TPS5430 pueden requerir que los usuarios tengan ciertos conocimientos técnicos y experiencia.Por lo tanto, puede ser un desafío para principiantes aprender y dominar su uso.

Aplicación de TPS5430 en el sistema de adquisición de datos de observación de precursores de terremotos

El sistema de adquisición de datos es una parte importante del instrumento de observación precursor del terremoto.Convierte las señales analógicas débiles detectadas por los sensores en señales digitales y realiza cálculos para proporcionar datos confiables para el análisis posterior del terremoto.

Inicialmente, utilizamos suministros de alimentación de chips como Max1626 para alimentar el sistema de adquisición de datos de medidores de cepa volumétrica TJ-2, pero durante la prueba encontramos que el sistema era inestable y que el instrumento se reiniciaría automáticamente.Se descubrió que la razón es que la capacidad de carga de la fuente de alimentación de Max1626 y otros chips no era lo suficientemente grande.Por lo tanto, después de muchas investigaciones, finalmente seleccionamos el chip TPS5430, que tiene una fuerte capacidad de carga, alta eficiencia y pocos componentes periféricos, como la fuente de alimentación para alimentar el módulo de conversión A/D y el módulo de procesamiento de datos del sistema de adquisición de datos.El principio es el siguiente.

¿Cómo logra TPS5430 de bajo consumo de energía y conversión de energía de alta eficiencia?

En primer lugar, TPS5430 utiliza tecnología de control de conmutación avanzada, que puede mejorar significativamente la eficiencia de conversión de energía, hasta un 96 por ciento.En aplicaciones prácticas, esta conversión de energía de alta eficiencia puede reducir efectivamente las pérdidas de energía y mejorar el rendimiento general del dispositivo.En segundo lugar, el TPS5430 tiene múltiples modos de trabajo, que pueden ajustar automáticamente la frecuencia de funcionamiento y la corriente de acuerdo con las condiciones de carga reales, lo que alcanza la operación de baja potencia.En condiciones de carga de luz o sin carga, el TPS5430 puede ingresar al modo de suspensión para reducir aún más el consumo de energía.El cambio de estos modos de trabajo es automático sin intervención manual, asegurando así la eficiencia y estabilidad de la conversión de energía.Además, TPS5430 también presenta una respuesta dinámica rápida y voltaje de salida de alta precisión.Esto se debe a su tecnología de control de modo actual y a la arquitectura D-CAP2 de Texas Instruments.Estas tecnologías aseguran que el voltaje de salida y la corriente puedan ajustarse de manera rápida y estable cuando cambia la carga, manteniendo así una alta eficiencia de la conversión de potencia.

Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]

1. ¿Qué hace un convertidor DC-DC?

Los convertidores DC a DC son dispositivos que almacenan temporalmente energía eléctrica con el fin de convertir la corriente continua (DC) de un nivel de voltaje a otro.

2. ¿Qué es TPS5430 Q1?

El TPS5430-Q1 regula una amplia variedad de fuentes de energía, incluidos los autobuses de 24 V.El dispositivo TPS5430-Q1 está disponible en un paquete de circuito integrado SOIC de 8 pines mejorado y fácil de usar.

3. ¿Cuál es el voltaje negativo de TPS5430?

El módulo TPS5430 es la salida positiva y negativa de doble voltaje, el conveniente diseño del proyecto de potencia del comprador.Sobre la ondulación de salida, el voltaje positivo es de aproximadamente 24 mv alrededor, y el voltaje negativo es probablemente 56 mV alrededor.