Most itt először láthatjuk az LM5164 -es áramkört, majd lépésről lépésre választunk olyan alkatrészeket, mint az induktor, a kondenzátor, az ellenállók, és végül a PCB elrendezéséről és a hibaelhárításról beszélünk. Ok, kezdjük.
Mit kapunk az LM5164 -rel
Ez az LM5164 chip szuper hasznos, mert 15 V -100 V -os bemenetet tud behozni, és beállíthatjuk a kimeneti feszültséget 1,225 V -ról bármire, amit csak akarunk (a VIN alatt). De itt 12 V 1A -ra állítottuk be. Most néhány jó dolog erről a chipről:
15 V -tól 100 V -ig működik, így nagyon rugalmas.
Két ellenállással beállíthatjuk a kimenetet.
Adja meg az 1A áramot, elég jó sok minden számára.
Alacsony IQ -val rendelkezik, így nem pazarolja sok energiát.
Állandó időtartamú (COT) vezérlést használ, ami gyors választ jelent a terhelésváltozásokra.
Van a MOSFET -ek benne, így nincs szükség külső diódákra.
Tehát ez a chip nagyon ügyes, ha nagyfeszültségű bemenetet akarunk, de biztonságos 12 V -os kimenetre van szükség.
Mi van ennek az áramkörnek
Most, amikor ezt az LM5164 -et használjuk, nem csak közvetlenül csatlakoztatjuk, hanem más alkatrészekre is szükségünk van, hogy a megfelelő működést működtesse. Itt van, amit fogalmazunk:
LO (induktor) → Ez a rész energiát tárol, és segít a munka zökkenőmentes váltásában.
CIN (bemeneti kondenzátor) → Ez stabilizálja a bemeneti feszültséget úgy, hogy az LM5164 ne látjon hirtelen feszültségcsökkenést.
Cout (kimeneti kondenzátor) → Ez csökkenti a fodrozódást, így tiszta 12 V DC -t kapunk.
RFB1, RFB2 (visszacsatolás ellenállások) → Ezek beállított kimeneti feszültség.
CBST (Bootstrap kondenzátor) → Ez elősegíti a magas oldalú MOSFET működését.
RA, CA, CB (kompenzációs hálózat) → Ezek szükségesek az áramkör stabilitásának megőrzéséhez.
Ha rossz értékeket választunk, akkor rossz kimenetet kapunk - akár feszültségugrások, nagy fodrozódások, vagy még csak nem is indulnak. Tehát mindent kiszámítunk.
Hogyan állítjuk be a kimeneti feszültséget
Most az LM5164 -nek van egy visszacsatolócsapja (FB), és ott csatlakoztatjuk az RFB1 -t és az RFB2 -t a kimeneti feszültség beállításához. A képlet:
Vout = 1,225v * (1 + rfb1 / rfb2)
Javítsuk az RFB2 = 49,9KΩ -t (jó érték az adatlapból), most kiszámoljuk az RFB1 -et 12 V kimenetre:
Rfb1 = (Vout / 1.225V - 1) * rfb2
RFB1 = (12V / 1,225V - 1) * 49,9KΩ
Rfb1 = (9,8 - 1) * 49,9kΩ
RFB1 = 8,8 * 49,9KΩ
RFB1 = 439KΩ
Ok, de a 439KΩ nem alapvető, ezért 453KΩ -t használunk, amely elég közel van.
Milyen gyorsan kapcsol be ez az áramkör
Ez a Buck Converter váltással működik, tehát be kell állítanunk a váltási sebességet. A (tonna) tartózkodás ideje:
Ton = vout / (vin * fsw)
Vesszük vout = 12v, vin = 100v, fsw = 300 kHz, így:
Ton = 12v / (100v * 300000)
Hang = 400ns
Most az off-idő (toff) az:
Toff = ton * (bor / vout - 1)
Az értékek helyettesítése:
TOFF = 400NS * (100V / 12V - 1)
Toff = 400ns * 7,33
Toff = 2,93 µs
A (D) vámciklus:
D = vout / bor
D = 12V / 100V
D = 0,12 (12%)
Tehát a MOSFET 12% -kal és 88% -ra be van kapcsolva.
Alkatrészek kiválasztása
Induktor (LO)
Megtaláljuk, hogy ezt használjuk:
Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)
Δil = 0,4a -t vesszünk,
Lo = (100v - 12v) * 0,12 / (0,4a * 300000)
Lo = 68 µh
Tehát 68 um induktorot használunk.
Kimeneti kondenzátor (cout)
Szükségünk van a fodrozódás csökkentésére:
Cout = (iout * d) / (Δvout * fsw)
Δvout = 50 mV -ra,
Cout = 8µF
De jobb, ha a 47 μF -et biztonságosnak kell használni.
Bemeneti kondenzátor (CIN)
A CIN -hez használjuk:
Cin = (iout * d) / (Δvin * fsw)
Δvin = 5V -hez,
Étkezés = 2,2 μ y
Bootstrap kondenzátor (CBST)
Csak 2,2NF -et veszünk az adatlap ajánlásából.
Ellenőrző hatékonyság
A hatékonyság (η) az:
H = (Pout / Pin) * 100%
Pout = vout * iout = 12w
80% -os hatékonyság érdekében,
PIN = 12W / 0,80 = 15W
Bemeneti áram:
Iin = pin / vin
Iin = 15W / 100V
Iin = 0,15a
NYÁK -elrendezés, szuper fontos!
Most, ha a NYÁK -elrendezés rossz, akkor nagy zajt, rossz teljesítményt vagy akár meghibásodást kapunk. Így:
Tegye rövid és szélesre a nagyáramot.
Helyezze a kondenzátorokat a chip közelében.
Használjon alapvető síkot a zaj csökkentéséhez.
Adjon hozzá termikus VIA -kat az LM5164 alá a hűtés elősegítése érdekében.
A problémák tesztelése és rögzítése
Kezdje alacsony bemeneti feszültséggel (15 V).
Ellenőrizze, hogy kapunk -e 12 V kimenetet.
Használjon oszcilloszkópot a kapcsoló hullámformájának megtekintéséhez.
