Tensió ajustable a la velocitat, circuit del regulador de corrent mitjançant LM2673

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Això significa que són capaços de conduir un munt de fins a 3 amperis mantenint excel·lents característiques de regulació de línia i de càrrega.

Una de les característiques destacades és la seva alta eficiència més gran que 90%.



Aquesta eficiència impressionant s’aconsegueix gràcies a l’ús d’un interruptor DMOS de baixa resistència.

Ara, quan es tracta de tensions de sortida, aquesta sèrie us ha cobert amb opcions fixes disponibles a 3,3 V, 5 V i 12 V, a més, també hi ha una versió de sortida regulable per a aquells que necessiten una mica més de flexibilitat.



Tota la idea que hi ha darrere del concepte simple Switcher® és fer que el procés de disseny sigui el més senzill possible mitjançant un nombre mínim de components externs.

Una de les coses fantàstiques d’aquests reguladors és que funcionen amb un oscil·lador d’alta freqüència fixa que funciona a 260 kHz.

Això permet als dissenyadors utilitzar components de mida més petita, que poden ser realment útils en espais ajustats.

A més, hi ha una família d'inductors estàndard disponibles de diversos fabricants que són compatibles amb el LM2673, facilitant el procés de disseny encara més fàcil.

Una altra característica neta és la capacitat de reduir el corrent de sobrecàrrega d’entrada quan s’alimenta el regulador.

Podeu fer-ho afegint un condensador de sincronització de suavitat que ajuda a activar gradualment el regulador en lloc de colpejar-lo amb tota la potència alhora de seguida.

La seguretat també és una prioritat amb la sèrie LM2673, ja que inclou les funcions de tancament tèrmic integrat i un límit de corrent progressista de resistència per al commutador Power MOSFET.

Això ajuda a protegir tant el dispositiu com qualsevol circuit de càrrega connectat a ell en condicions de falla.

Es garanteix que la tensió de sortida es mantingui en una tolerància del ± 2% que és força fiable.

A més, la freqüència del rellotge es controla en una tolerància al ± 11%.

Continguts amagar 1 Detalls de pinyes 1.1 Funcions de pinyes 2 Valoracions màximes absolutes de la IC LM2673 2.1 Condicions de funcionament recomanades 2.2 Característiques elèctriques 2.2.1 LM2673 - Sortida de 3,3 V corregida 2.2.2 LM2673 - Sortida de 5 V corregida 2.2.3 LM2673 - Sortida de 12 V corregida 2.2.4 LM2673 - Sortida regulable de 8V a 40V 3 Descripció detallada (disseny de sortida de tensió fixa típica) 3.1 Diagrama de blocs funcionals 4 Dissenyant un regulador SEP-Down LM2673 amb sortida de tensió fixa 4.1 Requisits de disseny 4.2 Procediment de disseny detallat 4.3 Taula 1. Codis de condensador d’entrada i sortida: muntatge de superfície 4.4 Taula 2. Codis de condensadors d’entrada i sortida: a través del forat 4.5 Selecció de l'inductor Guidetable 3. Números de part del fabricant d'inductors 4.6 Taula 4. Taula de selecció de díodes Schottky 4.7 Nomografies 4.8 Selecció del condensador Taxable 5. Condensadors de sortida per a aplicació de tensió de sortida fixa: muntatge de superfície 5 Dissenyant un regulador SEP-Down LM2673 amb una sortida de tensió regulable

Detalls de pinyes

  Missatge d'advertència: l'electricitat és perillosa, procedeix amb precaució
  LM2673 Configuració i funcions de PIN

Funcions de pinyes

Switch Sortida 1 12, 13, 14 El El passador d'origen intern de Fet High High. Aquest node s'utilitza per canviar. Connecteu aquest pin al càtode del díode extern i a un inductor.
Introduir 2 23 Jo Connecteu el passador d’entrada al passador col·lector de FET de costat alt. Adjunteu els condensadors de bypass d’entrada CIN i l’alimentació. El passador VIN ha de tenir el camí més curt factible per a la CIN i el GND d’alta freqüència.
Cb 3 4 Jo Connexió del condensador Bootstrap per al controlador de costat. Un condensador de 100 NF de gran grau s'ha de connectar des del CB al passador VSW.
GND 4 9 - Pins de terra elèctrica. Connecteu -vos al terreny del circuit. COUT I CIN PINS GROW. El camí cap a CIN ha de ser tan curt com factible.
Ajustar el corrent 5 6 Jo Ajusteu el passador del límit actual. Si voleu definir el límit actual de la part, adjunteu una resistència d’aquest passador a GND.
FB (comentaris) 6 7 Jo Pin d’entrada per a la detecció de comentaris. Per obtenir una versió regulable, connecteu aquest passador a la meitat del divisor de comentaris per configurar VOUT. Per a una versió de sortida fixa, connecteu aquest passador directament al condensador de sortida.
Ss (inici suau) 7 8 Jo Pin que permet un inici suau. Per regular la rampa de tensió de sortida, afegiu un condensador d’aquest passador a GND. El passador es podria deixar obert i flotar si no es vol la funcionalitat.
NC (sense connexió) - 1, 5, 10, 11 - No utilitzat, sense pins de connexió.

Valoracions màximes absolutes de la IC LM2673

Tensió d’alimentació d’entrada - 45 Dins de
Tensió del passador inicial suau −0.1 6 Dins de
Switch Tensió a terra (3) −1 Posar -se Dins de
Augmentar la tensió del pins - VSW + 8 Dins de
Tensió del passador de retroalimentació −0,3 14 Dins de
Dissipació de potència - Internament limitat -
Temperatura de soldadura (onada, 4 s) - 260 ° C
Temperatura de soldadura (infrarojos, 10 s) - 240 ° C
Temperatura de soldadura (fase de vapor, 75 s) - 219 ° C
Temperatura d'emmagatzematge, TSTG −65 150 ° C

Notes:

Empenyent les coses per sobre de l’anterior Valoracions màximes absolutes Pot destrossar totalment el dispositiu, com ara, de manera permanent.

De debò, aquestes valoracions són només per estrès i no penseu que el vostre dispositiu funcionarà si el pressioneu a aquests límits o fins i tot a prop de les altres condicions que no estan dins del Condicions de funcionament recomanades.

I si es tracta de coses de grau militar/aeroespacial, heu de contactar amb l’oficina de vendes/distribuïdors de Texas Instruments per veure què hi ha i obtenir les especificacions adequades.

A més, aquesta tensió de commutació al paràmetre de terra? Aquesta especificació màxima absoluta és parlar de tensió de corrent continu.

Però podeu anar una mica negatiu amb la tensió, com -10 V, però només si és només un petit pols de pols, com fins a 20 ns.

Si el pols és una mica més llarg, digueu 60 ns, només podeu baixar a -6 V, i si és encara més llarg, com 100 ns, només és de -3 V ...

Condicions de funcionament recomanades

Tensió de subministrament 8 40 Dins de
Temperatura de la unió (TJ) -40 125 ° C

Característiques elèctriques

LM2673 - Sortida de 3,3 V corregida

Tensió de sortida (VOUT) VIN = 8 V a 40 V, 100 mA ≤ iout ≤ 5 A de més -40 ° C a 125 ° C 3.234 3. 3.366 Dins de
Eficiència (η) Vin = 12 V, iload = 5 a 3.201 3.399 %

LM2673 - Sortida de 5 V corregida

Tensió de sortida (V a fora Que) VIN = 8 V a 40 V, 100 mA ≤ iout ≤ 5 A de més -40 ° C a 125 ° C 4.9 5 5.1 Dins de
Eficiència (η) Dins de dins de = 12 V, i carregar = 5 a 4.85 5.15 %

LM2673 - Sortida de 12 V corregida

Tensió de sortida (V a fora Que) Dins de dins de = 15 V a 40 V, 100 mA ≤ i a fora ≤ 5 A de més de -40 ° C a 125 ° C 11.76 12 12.24 Dins de
Eficiència (η) Dins de dins de = 24 V, i carregar = 5 a 11.64 12.36 %

LM2673 - Sortida regulable de 8V a 40V

Tensió de retroalimentació (V fb Que) Dins de dins de = 8 V a 40 V, 100 mA ≤ i a fora ≤ 5 A de més de -40 ° C a 125 ° C 1.186 1.21 1.234 Dins de
Eficiència (η) Dins de dins de = 12 V, i carregar = 5 a 1.174 1.246 %

Descripció detallada (disseny de sortida de tensió fixa típica)

  LM2673 Disseny de sortida de tensió fixa típica

El LM2673 és una tecnologia fantàstica que proporciona totes les funcions actives que necessiteu per a un convertidor de pas o un regulador de commutació.

Compta amb un interruptor de potència intern que és en realitat un MOSFET DMOS Power. Aquest disseny li permet manejar altes capacitats de corrent, fins a 3 A, tot i que funciona amb una eficiència impressionant.

Si busqueu suport de disseny, el Eina Webench és molt útil. Pot ajudar -vos amb la selecció de components instantanis, realitzar càlculs de rendiment del circuit per a l’avaluació, generar una llista de components de materials i fins i tot proporcionar un esquema de circuit específicament per al LM2673.

Diagrama de blocs funcionals

  LM2673 Regulador de sep-DOWN IC Diagrama intern

Switch Sortida

Parlem de la sortida del commutador per un moment. Aquesta sortida prové directament d’un commutador MOSFET de potència que es connecta directament a la tensió d’entrada.

El que fa aquest interruptor és proporcionar energia a un inductor, un condensador de sortida i els circuits de càrrega, tots sota el control d’un modulador d’amplada de pols intern (PWM).

El controlador PWM funciona amb un oscil·lador fix de 260 kHz. En una aplicació típica cap avall, el cicle de treball, essencialment la relació de temps que el commutador està encès versus desactivat, d'aquest interruptor d'alimentació és proporcional a la relació de la tensió de sortida de la font d'alimentació en comparació amb la tensió d'entrada.

Trobareu que la tensió del pin 1 commuta entre VIN (quan l’interruptor està activat) i per sota del nivell del sòl a causa de la caiguda de tensió a través d’un díode de Schottky extern (quan l’interruptor està apagat).

Introduir

Ara passant cap al costat d’entrada, aquí és on connecteu la tensió d’entrada per a l’alimentació al pin 2. No només aquesta tensió d’entrada proporciona energia a la vostra càrrega, sinó que també subministra biaix per a tots els circuits interns dins del LM2673 .

Per garantir que tot funcioni com cal, assegureu -vos que la tensió d’entrada es mantingui dins del rang de 8 V a 40 V. Per obtenir un rendiment òptim de la vostra font d’alimentació, és crucial passar sempre aquest passador d’entrada amb un condensador d’entrada que es col·loca a prop a pin 2.

C impuls

El següent és C Boost. Heu de connectar un condensador des del pin 3 a la sortida de commutador al pin 1. Aquest condensador té un paper important augmentant la unitat de la porta fins a la MOSFET interna per sobre de VIN per tal que s’encengui completament.

En fer -ho, ajuda a minimitzar les pèrdues de conducció a l’interruptor d’alimentació que, al seu torn, manté una alta eficiència. El valor recomanat per a aquesta C Estímul El condensador és al voltant de 0,01 µF.

Sòl

No ens oblidem del terreny! Aquesta connexió serveix com a referència del sòl per a tots els components de la configuració de l’alimentació.

A les aplicacions on teniu corrents ràpids i alts, com els que utilitzen el LM2673, Texas Instruments recomana utilitzar un pla de terra ampli.

Això ajuda a minimitzar l’acoblament del senyal a tot el circuit i manté tot funcionant sense problemes.

Ajustar el corrent

Una de les característiques destacades del LM2673 és la seva capacitat per ajustar i adaptar el límit de corrent de commutador màxim segons el que requereix la vostra aplicació específica.

Això vol dir que no us heu de preocupar d’utilitzar components externs que han de tenir una mida física per gestionar els nivells de corrent que poden ser molt superiors al que el vostre circuit normalment funciona (com durant les condicions de sortida curta).

Per configurar -ho, connecteu una resistència del pin 5 al terra. Aquesta resistència estableix un corrent (i (pin 5) = 1,2 V / R Ajuntar ) Això determina la quantitat de corrent màxim que flueix a través d'aquest interruptor de potència. El corrent màxim de commutador es fixa a un nivell calculat com 37.125 dividit per r Ajuntar .

Comentaris

Ara passem a la retroalimentació. Aquesta entrada es connecta a un amplificador de gas de dues etapes que condueix el controlador PWM. És imprescindible connectar el pin 6 directament a la sortida real de la vostra font d’alimentació per tal d’establir correctament la tensió de sortida de corrent continu.

Per a dispositius de sortida fixa, com els que tenen sortides de 3,3 V, 5 V i 12 V, només necessiteu una connexió directa de filferro per fer-ho, ja que hi ha resistències de guany intern que ja es proporcionen dins del LM2673.

Tanmateix, si utilitzeu una versió de sortida regulable, necessitareu dues resistències externes per definir la tensió de sortida de corrent continu amb precisió.

Per garantir el funcionament estable de la vostra font d’alimentació, és realment important evitar qualsevol acoblament de flux inductor a l’entrada de retroalimentació.

Soft-Start

Finalment, tenim Soft-Start! En connectar un condensador des del pin 7 al terra, permeteu un gir gradual del regulador de commutació.

Aquest condensador configura un retard de temps que augmenta gradualment la quantitat de cicle de treball que utilitza el seu interruptor de potència interna.

Aquesta característica pot reduir significativament la quantitat de corrent de sobretensió que s’extreu del subministrament d’entrada quan hi ha una aplicació brusca de la tensió d’entrada.

Si no necessiteu una funcionalitat d'inici suau, haureu de deixar aquest passador obert.

Dissenyant un regulador SEP-Down LM2673 amb sortida de tensió fixa

  LM2673 Regulador SEP-DOWN amb sortida de tensió fixa

Requisits de disseny

Així que si voleu posar en marxa el LM2673, haureu de clavar algunes coses primer. Comenceu per esbrinar les condicions de funcionament de l’alimentació i el corrent màxim de sortida que necessitareu. A continuació, seguiu aquests passos per seleccionar els components externs adequats per a la configuració de LM2673.

Procediment de disseny detallat

Imaginem -nos que voleu crear un bus d’alimentació d’alimentació lògica del sistema que s’executa a 3,3 V. Teniu previst utilitzar un adaptador de paret que us proporcioni una tensió de corrent continu no regulada en algun lloc entre 13 V i 16 V. També el corrent màxim de càrrega que espereu és Al voltant de 2.5 A.

Ah, i voldríeu un temps de retard inicial d’uns 50 ms. A més, preferiu utilitzar components de forat.

D'acord, aquí és com podem fer -ho realitat:

Pas 1: Condicions de funcionament

Primer, posem -nos en contacte amb les condicions operatives conegudes:

  • Dins de A fora = 3,3 V
  • Dins de Dins de màxim = 16 in
  • Jo Carregar màxim = 2,5 a

Pas 2: seleccioneu la variant LM2673

Endavant i tria un LM2673T-3.3. Tingueu en compte que la tensió de sortida té una tolerància de ± 2% a temperatura ambient i ± 3% en tot el rang de temperatura de funcionament.

Pas 3: trieu el vostre inductor

Ara utilitzem el nomogràfic per al dispositiu de 3.3 V. Trobeu la figura 14 (tot i que no s’inclou en aquests resultats de la cerca, aquest pas suposa que teniu accés) i vegeu on s’entrecreu la línia horitzontal de 16 V (Vin Max) amb la línia vertical 2.5 A (i Carregar Max). Aquest punt d’intersecció us indica que necessitareu un L33, que és un inductor de 22 µH.

Tenint en compte la taula 3 (tampoc inclosa en aquests resultats de la cerca, però se suposa que està disponible), veureu que el L33 en un component de forat es pot obtenir de Renco amb el número de part RL-1283-22-43 o de Pulse Engineering amb número de part PE-53933.

Pas 4: trieu el condensador de sortida

A continuació, utilitzeu la taula 5 o la taula 6 (de nou, aquestes taules no es proporcionen aquí, però se suposa que són accessibles) per esbrinar quin condensador de sortida ha d'utilitzar. Atès que teniu una sortida de 3,3 V i un inductor de 33 µH, hi hauria d’haver diverses solucions de condensadors de sortida a través de forats.

Aquestes solucions us diran quants del mateix tipus de condensadors es paral·lelen i us donaran un codi de condensador identificatiu.

La taula 1 o la taula 2 (que també se suposa que hi ha disponibles) haurien de proporcionar les característiques específiques per a cada condensador. Qualsevol d’aquestes opcions funcionaria bé al vostre circuit:

  • 1 × 220 µF, 10 V Sanyo OS-Con (codi C5)
  • 1 × 1000 µF, 35 V Sanyo MV-GX (codi C10)
  • 1 × 2200 µF, 10 V Nichicon PL (codi C5)
  • 1 × 1000 µF, 35 V Panasonic HFQ (codi C7)

Taula 1. Codis de condensador d’entrada i sortida: muntatge de superfície

C (μF) WV (V) Irms (a)
C 330 6.3 1.15
C 100 10 1.1
C 220 10 1.15
C 47 16 0,89
C5 100 16 1.15
C 33 20 0,77
C7 68 20 0,94
C 22 25 0,77
C 22 35 0,63
C10 22 35 0,66
C11 - - -
C12 - - -
C13 - - -

Taula 2. Codis de condensadors d’entrada i sortida: a través del forat

C (μF) WV (V) Irms (a) C (μF)
C 47 6.3 1 1000
C 150 6.3 1.95 270
C 330 6.3 2.45 470
C 100 10 1.87 560
C5 220 10 2.36 820
C 33 16 0,96 1000
C7 100 16 1.92 150
C 150 16 2.28 470
C 100 20 2.25 680
C10 47 25 2.09 1000
C11 - - - 220
C12 - - - 470
C13 - - - 680
C14 - - - 1000
C15 - - - -
C16 - - - -
C17 - - - -
C18 - - - -
C19 - - - -
C20 - - - -
C21 - - - -
C22 - - - -
C23 - - - -
C24 - - - -
C25 - - - -

Guia de selecció de l'inductor
Taula 3. Números de part del fabricant inductor

L23 33 1.35 RL-5471-7 RL1500-33 PE-53823 PE-53823S Do316-333
L24 22 1.65 RL-1283-22-43 RL1500-22 PE-53824 PE-53824S DO316-223
L25 15 2 RL-1283-15-43 RL1500-15 PE-53825 PE-53825S DO316-153
L29 100 1.41 RL-5471-4 RL-6050-100 PE-53829 PE-53829S Do5022p-104
L30 68 1.71 RL-5471-5 RL6050-68 PE-53830 PE-53830s Do5022p-683
L31 47 2.06 RL-5471-6 RL6050-47 PE-53831 PE-53831S Do5022p-473
L32 33 2.46 RL-5471-7 RL6050-33 PE-53932 PE-53932S Do5022p-333
L33 22 3.02 RL-1283-22-43 RL6050-22 PE-53933 PE-53933S Do5022p-223
L3 15 3.65 RL-1283-15-43 - PE-53934 PE-53934S Do5022p-153
L38 68 2.97 RL-5472-2 - PE-54038 PE-54038S -
L39 47 3.57 RL-5472-3 - PE-54039 On-54039s -
L40 33 4.26 RL-1283-33-43 - On-54040 On-54040s -
L41 22 5.22 RL-1283-22-43 - PE-54041 P0841 -
L44 68 3.45 RL-5473-3 - PE-54044 P0845 Do5022p-103hc
L45 10 4.47 RL-1283-10-43 - PE-54044

Taula 4. Taula de selecció de díodes Schottky

3 a 5 a o més 3 a 5 a o més
20 SK32 - 1N5820 -
- - SR302 -
30 SK33 MBRD835L 1N5821 -
30WQ03F - 31DQ03 -
40 SK34 MBRB1545CT 1N5822 -
30BQ040 - MBR340 MBR745
30WQ04F 6TQ045S 31DQ04 80 metres quadrats
MBRS340 - SR403 6TQ045
MBRD340 - - -
50 o més SK35 - MBR350 -
30WQ05F - 31DQ05 -
- - SR305 -

Nomografies

  nomografies

Pas 5: seleccioneu el condensador d’entrada

Finalment, utilitzeu la taula 5 o la taula 8 per triar un condensador d’entrada. Amb una sortida de 3,3 V i un inductor de 22 µH, hi ha tres solucions a través de forats disponibles.

Aquests condensadors us donaran una qualificació de tensió suficient i una qualificació de corrent RMS superior a 1,25 A (que és la meitat de i Carregar Max).

Tornant a referir -se a la taula 1 o a la taula 2 Per obtenir detalls específics del component, aquestes opcions són adequades:

  • 1 × 1000 µF, 63 V Sanyo MV-GX (codi C14)
  • 1 × 820 µF, 63 V Nichicon PL (codi C24)
  • 1 × 560 µF, 50 V Panasonic HFQ (codi C13)

Pas 6: seleccioneu un díode Schottky

Ara feu una ullada a la taula 4. Haureu de triar un díode Schottky que es classifiqui per 3 amplificadors o més. Per a aquesta aplicació, on es tracta de tensions al voltant de 20 V, hi ha un parell de components adequats a través de forat que podríeu utilitzar:

1N5820

SR302

Pas 7: Configuració C Estímul i Soft-Start

A continuació, aconseguim que C Estímul El condensador es va ordenar. Podeu anar amb un condensador de 0,01 µF per a C Estímul .

Ara, per a aquest retard de 50 ms que voldríeu, haurem de considerar uns quants paràmetres:

  • Jo SST : 3,7 µA
  • T Ss : 50 ms
  • Dins de SST : 0,63 V
  • Dins de A fora : 3.3 V
  • Dins de Schottky : 0,5 V
  • Dins de Dins de : 16 V

Mitjançant el màxim V Dins de Valor, us assegureu que el temps de retard de l’inici suau serà almenys els 50 ms que voleu.

Per esbrinar el valor adequat per a CSS, podeu utilitzar la fórmula (però no la estic formant aquí, de manera que podeu veure -la en text normal) i això ens proporciona un valor de 0,148 µF. Com que no és un valor estàndard del condensador, podeu utilitzar un condensador de 0,22 µF. Això us donarà més que suficient retard en un retard.

Pas 8: determinar r Ajuntar Valorar