Texas Instruments LM3477 modul za procjenu buck kontrolera

Informacije o proizvodu

LM3477 modul za procjenu buck kontrolera je trenutni mod, visoko-strani N kanalni FET kontroler. Obično se koristi u buck konfiguracijama.
LM3477 omogućava veliki izbor ulaza, izlaza i opterećenja.
Odbor za evaluaciju dolazi spreman za rad u specifičnim uslovima.

Upute za upotrebu proizvoda

1. Uvjerite se da su komponente napajanja (uhvatna dioda, induktor i filter kondenzatori) postavljene blizu jedna uz drugu na rasporedu PCB-a. Neka tragovi između njih budu kratki.
2. Upotrijebite široke tragove između komponenti napajanja i za priključke na strujno kolo DC-DC pretvarača.
3. Povežite igle za uzemljenje ulaznih i izlaznih filterskih kondenzatora i uhvatite diodu što je bliže moguće koristeći odgovarajuće tehnike rasporeda.

Opis materijala (BOM)

Komponenta	Vrijednost	Broj dijela
CIN1	594D127X0020R2	Ne, poveži se
CIN2	Ne, poveži se	Ne, poveži se
COUT1	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	DO3316P-103 (Coilcraft)	1.8 k
L	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)	12 nF/50 V
RC	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)	Ne, poveži se
CC1	5 A, 30 V	IRLMS2002 (IRF)
CC2	100 V, 3 A	MBRS340T3 (Motorola)
Q1	20	CRCW080520R0FRT1 (Vitramon)
D	1 k	CRCW08051001FRT1 (Vitramon)
RDR	16.2 k	CRCW08051622FRT1 (Vitramon)
RSL	10.0 k	CRCW08051002FRT1 (Vitramon)
RFB1	470 pF	VJ0805Y471KXAAT (Vitramony)
RFB2	0.03	Ne, poveži se

Performanse

Grafikoni efikasnosti u odnosu na opterećenje i efikasnost u odnosu na VIN prikazani su u korisničkom priručniku za referencu.

Layout Fundamentals

Za pravilan izgled modula za procjenu LM3477 Buck Controller, slijedite ove smjernice:

1. Postavite komponente napajanja (hvatač diode, induktor i filter kondenzatore) blizu jedna uz drugu na rasporedu PCB-a. Neka tragovi između njih budu kratki.
2. Upotrijebite široke tragove između komponenti napajanja i za priključke na strujno kolo DC-DC pretvarača.
3. Povežite igle za uzemljenje ulaznih i izlaznih filterskih kondenzatora i uhvatite diodu što je bliže moguće koristeći odgovarajuće tehnike rasporeda.

Pogledajte korisnički priručnik za dijagram rasporeda PCB ploče za procjenu LM3477.

Uvod

LM3477 je trenutni mod, visoko-strani N kanalni FET kontroler. Najčešće se koristi u buck konfiguracijama, kao što je prikazano na slici 1-1. Sve komponente strujnog kola su eksterne u odnosu na LM3477, tako da LM3477 može prihvatiti veliki izbor ulaza, izlaza i opterećenja.
LM3477 ploča za evaluaciju dolazi spremna za rad pod sljedećim uvjetima:

• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 1.6 A
• Krug i BOM za ovu aplikaciju dati su na slici 1-1 i tablici 1-1.

Tabela 1-1. Opis materijala (BOM)

Komponenta	Vrijednost	Broj dijela
CIN1	120 µF/20 V	594D127X0020R2
CIN2	Nema veze
COUT1	22 µF/10 V	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	22 µF/10 V	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
L	10 µH, 3.8 A	DO3316P-103 (Coilcraft)
RC	1.8 kΩ	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)
CC1	12 nF/50 V	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)
CC2	Nema veze
Q1	5 A, 30 V	IRLMS2002 (IRF)
D	100 V, 3 A	MBRS340T3 (Motorola)
RDR	20 Ω	CRCW080520R0FRT1 (Vitramon)
RSL	1 kΩ	CRCW08051001FRT1 (Vitramon)
RFB1	16.2 kΩ	CRCW08051622FRT1 (Vitramon)
RFB2	10.0 kΩ	CRCW08051002FRT1 (Vitramon)
CFF	470 pF	VJ0805Y471KXAAT (Vitramony)
RSN	0.03 Ω	WSL 2512 0.03 Ω ±1% (Dale)

Performanse

• Slike 2-1 do Slika 2-2 prikazuju neke referentne podatke preuzete iz gornjeg kola na LM3477 evaluacionoj ploči. Ova ploča za evaluaciju se također može koristiti za procjenu kola regulatora buck-a optimiziranog za drugu radnu tačku ili za procjenu kompromisa između cijene i nekog parametra performansi. Za nprampda, efikasnost konverzije se može povećati korišćenjem nižeg RDS(ON) MOSFET-a, ripple voltage se može smanjiti sa nižim ESR izlaznim kondenzatorima, a histeretički prag se može promijeniti kao funkcija RSN i RSL otpornika.
• Efikasnost konverzije se može povećati korištenjem nižeg RDS(ON) MOSFET-a, međutim, ona opada kako ulazna zapreminatage se povećava. Efikasnost se smanjuje zbog povećanog vremena provođenja diode i povećanih gubitaka pri prebacivanju. Gubici pri prebacivanju nastaju zbog Vds × Id prelaznih gubitaka i gubitaka napunjenosti gejta, a oba se mogu smanjiti korištenjem FET-a sa niskim kapacitivnošću gejta. U ciklusima niskog opterećenja, gdje je najveći gubitak snage
  u FET-u je zbog gubitaka pri prebacivanju, trgovanje sa višim RDS(ON) za nižu kapacitivnost gejta će povećati efikasnost.
• Slika 3-1 prikazuje Bode dijagram frekvencijskog odziva otvorene petlje LM3477 koristeći eksterne komponente navedene u Tabeli 1-1.

Hysteretic Mode

Kako se struja opterećenja smanjuje, LM3477 će na kraju ući u 'histeretički' način rada. Kada
struja opterećenja padne ispod praga histereznog moda, izlazna voltage blago raste. OvervoltagKomparator zaštite (OVP) osjeća ovo povećanje i uzrokuje da se MOSFET za napajanje isključi. Kako opterećenje povlači struju iz izlaznog kondenzatora, izlazna voltage pada sve dok ne dostigne donji prag OVP komparatora i dio se ponovo počinje prebacivati. Ovo ponašanje rezultira nižom frekvencijom, većom izlaznom zapreminom od vrha do vrhatage talasanje nego sa normalnom šemom modulacije širine impulsa. Veličina izlazne zapreminetagMreškanje je određeno nivoima praga OVP, koji se odnose na povratne informacije voltage i obično su od 1.25 V do 1.31 V. Za više informacija, pogledajte tablicu električnih karakteristika u LM3477 visokoefikasnom N-kanalnom kontroleru za preklopni regulator sa podacima. U slučaju izlaza od 3.3 V, ovo znači regulirani izlazni volumentage između 3.27 V i 3.43 V. Tačka praga histereznog moda je funkcija RSN i RSL. Slika 3-1 prikazuje histeretički prag naspram VIN-a za LM3477 evaluacionu ploču sa i bez RSL-a.

Povećanje granice struje

• RSL otpornik nudi fleksibilnost u odabiru ramp kompenzacije nagiba. Kompenzacija nagiba utiče na minimalnu induktivnost radi stabilnosti (pogledajte odeljak Kompenzacija nagiba u LM3477 visokoefikasnom N-kanalnom kontroleru sa visokom stranicom za listu sa podacima o komutacionom regulatoru), ali takođe pomaže u određivanju granice struje i histereznog praga. Kao bivšiampRSL se može isključiti i zamijeniti otpornikom od 0-Ω tako da se ne dodaje dodatna kompenzacija nagiba talasnom obliku osjetila struje kako bi se povećalo ograničenje struje. Konvencionalniji način prilagođavanja trenutnog ograničenja je promjena RSN-a. RSL se ovdje koristi za promjenu ograničenja struje radi jednostavnosti i za demonstriranje ovisnosti ograničenja struje od RSL-a. Promjenom RSL-a na 0 Ω, mogu se ispuniti sljedeći uslovi:
• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 3 A
• Granica struje je slaba funkcija kompenzacije nagiba i jaka funkcija senzorskog otpornika. Smanjenjem RSL-a, kompenzacija nagiba se smanjuje, a kao rezultat se povećava strujna granica. Prag histereznog moda će se takođe povećati na oko 1 A (vidi sliku 3-1).
• Slika 4-1 prikazuje Bode dijagram frekvencijskog odziva otvorene petlje LM3477 koristeći modificirane (RSL = 0 Ω) komponente za postizanje veće izlazne struje.

Layout Fundamentals

Dobar raspored za DC-DC pretvarače može se implementirati slijedeći nekoliko jednostavnih smjernica za dizajn:1. Postavite komponente za napajanje (hvatač diode, induktor i filter kondenzatore) blizu jedna uz drugu. Neka tragovi između njih budu kratki.

1. Upotrijebite široke tragove između komponenti napajanja i za priključke na strujno kolo DC-DC pretvarača.
2. Povežite pinove za uzemljenje ulaznih i izlaznih filterskih kondenzatora i uhvatite diodu što je bliže moguće koristeći izdašno bakreno punjenje na komponentnoj strani kao pseudo-uzemljenu ravan. Zatim, povežite ovo na uzemljenje s nekoliko prolaza.
3. Rasporedite komponente napajanja tako da sklopna struja bude u petlji curl u istom pravcu.
4. Usmjerite visokofrekventnu snagu i povrat uzemljenja kao direktne kontinuirane paralelne staze.
5. Odvojite tragove osjetljive na buku, kao što je voltagPut povratne sprege, od tragova šuma povezanih sa komponentama napajanja.
6. Osigurajte dobro uzemljenje niske impedancije za IC pretvarača.
7. Postavite potporne komponente za IC pretvarača, kao što su kompenzacija, odabir frekvencije i komponente pumpe za punjenje, što bliže IC pretvarača, ali dalje od tragova buke i komponenti napajanja. Neka njihove veze sa IC pretvarača i njegovom pseudo-uzemljenom ravninom budu što kraće.
8. Smjestite kola osjetljiva na buku, kao što su radio-modemski IF blokovi, dalje od DC-DC pretvarača, CMOS digitalnih blokova i drugih kola sa bukom.

Istorija revizija

NAPOMENA: Brojevi stranica za prethodne revizije mogu se razlikovati od brojeva stranica u trenutnoj verziji.
Promjene iz revizije E (april 2013.) u reviziju F (februar 2022.)

• Ažuriran je format numeriranja za tabele, slike i unakrsne reference u cijelom dokumentu. …………….2
• Ažuriran naslov ažuriranog korisničkog vodiča…………………………………………………………………………………………… 2

VAŽNO OBAVJEŠTENJE I ODRICANJE OD ODGOVORNOSTI

• TI PRUŽA TEHNIČKE PODATKE I POUZDANOST (UKLJUČUJUĆI LISTE PODATAKA), RESURSE ZA DIZAJN (UKLJUČUJUĆI REFERENTNE DIZAJNE), APLIKACIJU ILI DRUGE SAVJETE ZA DIZAJN, WEB ALATI, BEZBEDNOSNE INFORMACIJE I DRUGI RESURSI „KAVI JESU“ I SA SVIM GREŠKAMA, I ODRIČE SE SVIH GARANCIJA, IZRIČITIH I PODRAZUMEVANIH, UKLJUČUJUĆI BEZ OGRANIČAVANJA BILO KAKVE PODRAZUMEVANE GARANCIJE OD DELOVA ZA TRGOVAČKU DELOVANJU DELOVA ZA TRGOVINU, .
• Ovi resursi su namijenjeni vještim programerima koji dizajniraju sa TI proizvodima. Vi ste isključivo odgovorni za (1) odabir odgovarajućih TI proizvoda za vašu aplikaciju, (2) dizajniranje, validaciju i testiranje vaše aplikacije i (3) osiguravanje da vaša aplikacija ispunjava primjenjive standarde i sve druge sigurnosne, sigurnosne, regulatorne ili druge zahtjeve .
• Ovi resursi su podložni promjenama bez prethodne najave. TI vam daje dozvolu da koristite ove resurse samo za razvoj aplikacije koja koristi TI proizvode opisane u resursu. Zabranjena je druga reprodukcija i prikazivanje ovih resursa.
• Ne daje se licenca za bilo koje drugo pravo intelektualne svojine TI ili bilo koje pravo intelektualne svojine treće strane. TI se odriče odgovornosti, a vi ćete u potpunosti obeštetiti TI i njegove predstavnike od svih potraživanja, štete, troškova, gubitaka i obaveza koje proizlaze iz vašeg korišćenja ovih resursa.
• TI-jevi proizvodi se pružaju u skladu sa TI-jevim uslovima prodaje ili drugim primenjivim uslovima koji su dostupni na bilo koji dan ti.com ili u kombinaciji sa takvim TI proizvodima. TI-jevo obezbjeđivanje ovih resursa ne proširuje niti na drugi način mijenja TI-jeve primjenjive garancije ili odricanja od odgovornosti za TI proizvode.
• TI se protivi i odbija sve dodatne ili drugačije uslove koje ste možda predložili.

VAŽNA NAPOMENA

• poštanska adresa: Texas Instruments, poštanski pretinac 655303, Dallas, Teksas 75265
• Autorska prava © 2022, Texas Instruments Incorporated

Dokumenti / Resursi

Texas Instruments LM3477 modul za procjenu buck kontrolera [pdf] Korisnički priručnik LM3477 modul za procjenu kontrolera za buku, LM3477, modul za evaluaciju kontrolera za buku, modul za procjenu kontrolera, modul za procjenu, modul

Reference

• Uputstvo za upotrebu