Nyt täällä näemme ensin piirin LM5164: llä, sitten siirrymme askel askeleelta valitsemalla osia, kuten induktori, kondensaattori, vastukset, ja lopuksi puhumme piirilevyn asettelusta ja vianetsinnästä. Ok, aloitetaan.
Mitä saamme LM5164: n kanssa
Tämä LM5164 -siru on erittäin hyödyllinen, koska se voi viedä 15 V - 100 V tuloa, ja voimme asettaa lähtöjännitteen 1,225 V: stä mihin tahansa haluamme (VIN: n alapuolella). Mutta täällä asetamme sen 12 V: n 1a. Nyt joitain hyviä asioita tästä sirusta:
Toimii 15 V: stä 100 V: iin niin joustava.
Voimme säätää lähtöä kahdella vastuksella.
Antaa 1a virran, tarpeeksi hyvä monille asioille.
On alhainen IQ, joten se ei tuhlaa paljon virtaa.
Käyttää vakio-ajan (COT) -hallinta, joka tarkoittaa nopeaa vastetta kuormitusmuutoksiin.
Sisällä on MOSFETS, joten ei tarvita ulkoisia diodeja.
Joten tämä siru on melko siisti, kun haluamme korkeajännitteen tuloa, mutta tarvitsemme turvallisen 12 V: n lähdön.
Mitä tällä piirillä on
Nyt kun käytämme tätä LM5164: tä, emme vain liitä sitä suoraan, tarvitsemme muita osia, jotta se toimisi oikein. Tässä on mitä laitamme:
LO (induktori) → Tämä osa tallentaa energiaa ja auttaa vaihtamaan toimintaa sujuvasti.
CIN (syöttökondensaattori) → Tämä stabiloi tulojännitteen siten, että LM5164 ei näe äkillistä jännitettä.
Cout (lähtökondensaattori) → Tämä vähentää aaltoilua, joten saamme puhtaan 12 V: n tasavirta.
RFB1, RFB2 (palautevastukset) → Nämä asetetut lähtöjännite.
CBST (Bootstrap-kondensaattori) → Tämä auttaa korkean puolen MOSFET: n toimintaa oikein.
RA, CA, CB (kompensointiverkko) → Näitä tarvitaan piirin pitämiseksi vakaana.
Jos valitsemme väärät arvot, saamme huonon lähdön - joko jännitelihyppyjä, korkea aaltoilu, tai se ei edes käynnisty. Joten laskemme kaiken oikein.
Kuinka asetamme lähtöjännitteen
Nyt LM5164: llä on palautetappi (FB) ja liitämme sinne RFB1: n ja RFB2: n lähtöjännitteen asettamiseksi. Kaava on:
Vout = 1,225 V * (1 + RFB1 / RFB2)
Korjaamme RFB2 = 49,9 kΩ (hyvä arvo tietotaulusta), nyt lasketaan RFB1 12 V: n lähtö:
RFB1 = (vout / 1,225V - 1) * RFB2
RFB1 = (12 V / 1,225 V - 1) * 49,9 kΩ
RFB1 = (9,8 - 1) * 49,9 kΩ
RFB1 = 8,8 * 49,9 kΩ
RFB1 = 439 kΩ
OK, mutta 439 kΩ ei ole vakiona, joten käytämme 453kΩ, joka on riittävän lähellä.
Kuinka nopeasti tämä piiri kytkeytyy
Tämä buck -muunnin toimii vaihtamalla, joten meidän on asetettava kytkentänopeus. Aika, jolla se pysyy (ton), on:
Ton = vout / (vin * fsw)
Otamme vout = 12 V, Vin = 100 V, FSW = 300 kHz niin:
TON = 12 V / (100 V * 300000)
Sävy = 400ns
Nyt pois päältä (toff) on:
Toff = ton * (viini / vout - 1)
Korvausarvot:
Toff = 400NS * (100 V / 12V - 1)
Toff = 400NS * 7,33
Toff = 2,93 um
Vuosykli (d) on:
D = vout / viini
D = 12 V / 100 V
D = 0,12 (12%)
Joten MOSFET on käynnissä 12% ja pois 88%: n ajan.
Komponenttien valitseminen
Induktori (LO)
Löydämme Lo: ta käyttämällä tätä:
Lo = (vinmax - vout) * d / (ΔIL * fsw)
Otamme ΔIL = 0,4a,
LO = (100 V - 12 V) * 0,12 / (0,4A * 300000)
LO = 68µH
Joten käytämme 68 uH -induktoria.
Lähtökondensaattori (Cout)
Tarvitsemme coutia aaltoilun vähentämiseksi:
Cout = (iout * d) / (ΔVout * fsw)
ΔVout = 50mV,
Cout = 8µF
Mutta parempi käyttää 47µF olla turvallinen.
Syöttökondensaattori (CIN)
Cinille käytämme:
Cin = (iout * d) / (Δvin * fsw)
Δvin = 5v,
Syöminen = 2,2 μ Y
Bootstrap -kondensaattori (CBST)
Otamme vain 2,2NF: n tietolehtien suosituksesta.
Tehokkuus
Tehokkuus (η) on:
H = (pout / nasta) * 100%
Pout = vout * iout = 12w
80%: n tehokkuudelle,
PIN = 12W / 0,80 = 15W
Syöttövirta:
Iin = nasta / vin
IIN = 15W / 100 V
Iin = 0,15a
PCB -asettelu, erittäin tärkeä!
Nyt jos piirilevyasettelu on huono, meillä on korkea melu, huono suorituskyky tai jopa epäonnistuminen. Niin:
Tee korkean virran jäljet lyhyiksi ja leveiksi.
Aseta kondensaattorit lähellä sirua.
Pienennä melua.
Lisää LM5164: n alle lämpö Viat jäähdytyksen auttamiseksi.
Ongelmien testaaminen ja korjaaminen
Aloita alhaisella tulojännitteellä (15 V).
Tarkista, saako 12 V: n lähtö.
Käytä oskilloskooppia nähdäksesi kytkentä aaltomuodon.
