מתכוונן 1.2V TO100V DC BUCK CONRING מעגל באמצעות LM5164

כעת אנו רואים תחילה את המעגל עם LM5164 ואז אנו הולכים צעד אחר צעד ובוחרים חלקים כמו משרן, קבלים, נגדים ולבסוף, אנו מדברים על פריסת PCB ופתרון בעיות. אוקי, נתחיל.

מה שאנחנו מקבלים עם LM5164

שבב LM5164 זה שימושי במיוחד מכיוון שהוא יכול לקחת קלט 15 וולט עד 100 וולט, ואנחנו יכולים להגדיר מתח יציאה מ- 1.225V לכל מה שאנחנו רוצים (מתחת ל- VIN). אבל כאן קבענו את זה ב 12V 1A. עכשיו כמה דברים טובים על השבב הזה:

עובד מ- 15V ל- 100V כל כך גמיש מאוד.

אנו יכולים להתאים את הפלט באמצעות שני נגדים.

נותן 1A זרם, מספיק טוב להרבה דברים.

יש מנת משכל נמוכה אז לא מבזבזת כוח רב.

משתמש בשליטה קבועה בזמן (מיטה), כלומר תגובה מהירה לשינויי עומס.

יש MOSFETs בפנים כך שאין צורך בדיודות חיצוניות.

אז השבב הזה די מסודר כשאנחנו רוצים קלט מתח גבוה אך זקוק לפלט 12V בטוח.

מה יש למעגל זה

כעת כאשר אנו משתמשים ב- LM5164 זה איננו רק מחברים אותו ישירות, אנו זקוקים לחלקים אחרים כדי שזה יעבוד כראוי. הנה מה ששמתי:

LO (משרן) → חלק זה מאחסן אנרגיה ומסייע במיתוג עבודה בצורה חלקה.

CIN (קבל קלט) → זה מייצב את מתח הכניסה כך ש- LM5164 לא יראה מטבלים מתח פתאומי.

COUT (קבלים פלט) → זה מקטין את האדווה, כך שאנו מקבלים 12 וולט DC.

RFB1, RFB2 (נגדי משוב) → אלה מגדירים מתח יציאה.

CBST (קבלים Bootstrap) → זה עוזר ל- MOSFET בצד הגבוה לעבוד כראוי.

RA, CA, CB (רשת פיצויים) → אלה נחוצים כדי לשמור על המעגל יציב.

אם אנו בוחרים בערכים שגויים, אנו מקבלים תפוקה גרועה - קפיצות מתח, אדווה גבוהה, או שזה אפילו לא יתחיל. אז, אנו מחשבים הכל כמו שצריך.

כיצד אנו מגדירים מתח יציאה

כעת ל- LM5164 יש סיכת משוב (FB) ואנחנו מחברים שם RFB1 ו- RFB2 כדי להגדיר את מתח היציאה. הנוסחה היא:

Vout = 1.225V * (1 + RFB1 / RFB2)

אנו מתקנים את RFB2 = 49.9KΩ (ערך טוב מגליון נתונים), כעת אנו מחשבים את RFB1 לפלט 12V:

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

בסדר אבל 439KΩ אינו סטנדרטי ולכן אנו משתמשים ב 453KΩ וזה מספיק קרוב.

כמה מהר המעגל הזה מתג

ממיר באק זה עובד על ידי מיתוג, ולכן עלינו להגדיר מהירות מיתוג. הזמן בו הוא נשאר (טון) הוא:

טון = vout / (vin * fsw)

אנו לוקחים vout = 12V, vin = 100V, FSW = 300KHz אז:

טון = 12V / (100V * 300000)

טון = 400Ns

עכשיו הזמן מחוץ לזמן (טוף) הוא:

TOFF = טון * (יין / vout - 1)

החלפת ערכים:

TOFF = 400NS * (100V / 12V - 1)

TOFF = 400NS * 7.33

TOFF = 2.93μs

מחזור החובה (ד) הוא:

D = vout / יין

D = 12V / 100V

D = 0.12 (12%)

אז ה- MOSFET פועל למשך 12% זמן ויציאה למשך 88% זמן.

בחירת רכיבים

משרן (LO)

אנו מוצאים ש- LO משתמש בזה:

Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)

אנו לוקחים ΔIL = 0.4A,

LO = (100V - 12V) * 0.12 / (0.4A * 300000)

LO = 68μH

אז אנו משתמשים במשרן 68μH.

קבל פלט (COUT)

אנו זקוקים ל- COUT כדי להפחית את Ripple:

Cout = (iout * d) / (Δvout * fsw)

עבור Δvout = 50mV,

Cout = 8μf

אך עדיף להשתמש ב- 47μF כדי להיות בטוחים.

קבל קלט (CIN)

עבור CIN אנו משתמשים:

Cin = (iout * d) / (Δvin * fsw)

עבור Δvin = 5V,

אכילה = 2.2μ y

קבל אתחול (CBST)

אנו פשוט לוקחים 2.2NF מההמלצה של גיליון הנתונים.

בדיקת יעילות

היעילות (η) היא:

H = (pout / pin) * 100%

Pout = vout * iout = 12w

עבור יעילות של 80%,

סיכה = 12W / 0.80 = 15W

זרם קלט:

Iin = pin / vin

Iin = 15W / 100V

Iin = 0.15a

פריסת PCB, סופר חשובה!

עכשיו אם פריסת PCB גרועה, אנו מקבלים רעש גבוה, ביצועים רעים או אפילו כישלון. כָּך:

הפוך עקבות זרם גבוה לקצרים ורחבים.

הניחו קבלים קרוב לשבב.

השתמש במישור קרקע כדי להפחית את הרעש.

הוסף VIA תרמי מתחת ל- LM5164 כדי לעזור לקירור.

בדיקות ותיקון בעיות

התחל עם מתח כניסה נמוך (15V).

בדוק אם נקבל פלט 12V.

השתמש באוסצילוסקופ כדי לראות צורת גל מיתוג.