Встроенный силовой модуль с высоким током: от 0,5 до 2 вольт при 35 амперах от инструментов texas

Автор: Селезнев Владимир [email protected].

Публикация: 2025-03-03 20:20.

Последние изменения: 2025-03-03 20:20

Интегрированный высокомощный силовой модуль: от 0, 5 до 2 вольт при 35 амперах от Texas Instruments

Texas Instruments выпустила модуль пониженной мощности с фиксированной частотой, который обеспечивает до 35 ампер при выходном напряжении от 0, 5 до 2 В.

Texas Instruments TPSM846C24 - это преобразователь постоянного напряжения постоянного тока с фиксированной частотой, который включает в себя контроллер, силовые МОП-транзисторы, катушку индуктивности и связанные с ними компоненты в 59-контактный пакет QFM (квадратный плоский модуль). Как вы можете видеть, это не тот след, который вы, вероятно, найдете в своей библиотеке САПР.

Не совсем стандартный пакет …

Устройство очень интегрировано, нет сомнений, но для этого требуется несколько внешних пассивных компонентов, которые используются для настройки рабочих параметров. Хотя приведенный ниже рисунок может показаться немного ошеломляющим с первого взгляда, на самом деле задача выбора этих компонентов не слишком сложна … учитывая все полезные указания, которые TI предоставил в таблице данных. Спасибо, TI!

Image

TPSM846C24 и его внешние компоненты. Диаграмма взята из таблицы (PDF)

Внешние компоненты

Минимальные требования к емкости

В соответствии с разделом « Требования к минимальной емкости» (раздел 7.3.1 на стр. 12), чтобы это устройство работало должным образом, должны соблюдаться следующие минимальные требования к емкости:

Входная емкость: четыре 22 μF (или два 47 μF) керамических конденсатора плюс 330 мкФ объемный конденсатор (C1-C5 на рисунке выше).
Выходная емкость: четыре керамических конденсатора емкостью 47 мкФ (или два 100 мкФ) плюс два 470 мкФ, полимерные конденсаторы с низким ЭПР; комбинированный ЭПР полимерных конденсаторов должен быть не более 5 мОм (C10-C15).
Сеть байпаса аналогового сетевого тракта (VINBP): керамический конденсатор емкостью 1 мкФ и керамический конденсатор емкостью 10 нФ должны быть соединены между контактами 50 и 51 (C7 и C8).
Два внутренних LDO: рельс 6, 5 В требует керамический конденсатор емкостью 4, 7 мкФ (C6) через контакты 48 и 49, а шина 3, 3 В требует металлический конденсатор емкостью 2, 2 мкФ (C9) через контакты 47 и 51.

Компенсационная сеть

Для этого модуля требуется внешняя резисторная конденсаторная (R _COMP, C _COMP) компенсационная сеть, расположенная на контакте 6 (DIFFO) и контакте 7 (FB); значение этих компонентов зависит от общего объема выходной емкости и рабочей частоты ИС. И хотя в таблице данных рекомендуются значения для этих двух компонентов и предполагается, что должны использоваться только конденсаторы с низким ЭПР и полимерным типом, TI советует нам, что «конечные значения должны определяться путем тестирования стабильности системы с использованием стандартных методов оценки электропитания».

Image

Установка выходного напряжения

Как уже упоминалось ранее, этот силовой модуль способен обеспечивать выходное напряжение (V _OUT) в диапазоне от 0, 5 до 2, 0 В. Единственный резистор, а именно R _SET, - это все, что требуется для установки этого напряжения; этот резистор, как показано на рисунке ниже, помещается между выводами 7 и 10, и его значение может быть рассчитано с использованием уравнения, показанного на рисунке.

Резистор R _SET. Диаграмма и таблица взяты из таблицы (PDF)

Дифференциальное дистанционное чувство

Из-за больших возможностей выходного тока этого силового модуля важно учитывать относительное падение ИК-сигнала при рассмотрении регулирования нагрузки. «ИК-падение» относится к падению напряжения на сопротивление, которое присутствует между модулем и нагрузкой. Возможно, вам интересно, почему дизайнеры вставляют резистор в этот высокоточный путь. Ну, обычно они не будут, но у нас все еще есть непреднамеренное сопротивление, отображаемое контактами модуля и следами печатной платы. Это сопротивление низкое, но низкое сопротивление может по-прежнему приводить к нетривиальным потерям напряжения, когда вы имеете дело с высокими токами.

Эта ИС предлагает дифференциальный усилитель дистанционного зондирования, который позволяет ощущать напряжение непосредственно при нагрузке и, таким образом, обходить ИК-падение. Дополнительную информацию см. В разделе 7.3.5 (Дифференциальное дистанционное измерение) в таблице данных.

Высокие текущие возможности

Если вам нравится эта часть, но найти, что 35 A недостаточно для вашего приложения, пока не смотрите в другом месте, потому что этот силовой модуль может быть подключен параллельно со вторым устройством для общего номинального тока на выходе 70 A.

В то время как мы стремимся к толканию выходных токов до максимума, помните, что всякий раз, когда вы имеете дело с высокими токами, неплохо посвятить некоторое время тепловым соображениям (т. Е. Отводить тепло от компонентов и в окружающие Окружающая среда). И хотя это устройство может работать при температуре окружающей среды до 105 ° C, его возможности не полностью защищены от высокотемпературных сред, о чем свидетельствуют нижеприведенные графики снижения.

Встроенный силовой модуль с высоким током: от 0,5 до 2 вольт при 35 амперах от инструментов texas - новости