Mòdul d'avaluació del controlador Buck LM3477 de Texas Instruments

Informació del producte

El mòdul d'avaluació del controlador Buck LM3477 és un controlador FET de canal N de mode actual i de costat alt. S'utilitza habitualment en configuracions de diners.
El LM3477 permet una gran varietat d'entrades, sortides i càrregues.
La junta d'avaluació està preparada per funcionar amb condicions específiques.

Instruccions d'ús del producte

1. Assegureu-vos que els components de potència (díode de captura, inductor i condensadors de filtre) es col·loquen junts al disseny de la PCB. Feu curts els rastres entre ells.
2. Utilitzeu traces amples entre els components d'alimentació i per a les connexions d'alimentació al circuit del convertidor DC-DC.
3. Connecteu els pins de terra dels condensadors del filtre d'entrada i sortida i agafeu el díode el més a prop possible mitjançant tècniques de disseny adequades.

Declaració de materials (BOM)

Component	Valor	Número de part
CIN1	594D127X0020R2	No, connecta
CIN2	No, connecta	No, connecta
COUT1	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	DO3316P-103 (Coilcraft)	1.8 k
L	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)	12 nF/50 V
RC	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)	No, connecta
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	No, connecta

Rendiment

Els gràfics d'eficiència vs càrrega i eficiència vs VIN es mostren al manual de l'usuari com a referència.

Fonaments de maquetació

Per a la disposició correcta del mòdul d'avaluació del controlador Buck LM3477, seguiu aquestes directrius:

1. Col·loqueu els components de potència (díode de captura, inductor i condensadors de filtre) junts al disseny de la PCB. Feu curts els rastres entre ells.
2. Utilitzeu traces amples entre els components d'alimentació i per a les connexions d'alimentació al circuit del convertidor DC-DC.
3. Connecteu els pins de terra dels condensadors del filtre d'entrada i sortida i agafeu el díode el més a prop possible mitjançant tècniques de disseny adequades.

Consulteu el manual d'usuari per obtenir el diagrama de disseny de PCB de la placa d'avaluació LM3477.

Introducció

El LM3477 és un controlador FET de canal N de mode actual i de costat alt. S'utilitza més habitualment en configuracions de diners, tal com es mostra a la figura 1-1. Tots els components conductors de potència del circuit són externs a l'LM3477, de manera que l'LM3477 pot allotjar una gran varietat d'entrades, sortides i càrregues.
El tauler d'avaluació LM3477 està llest per funcionar en les condicions següents:

• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 1.6 A
• El circuit i la BOM d'aquesta aplicació es mostren a la figura 1-1 i a la taula 1-1.

Taula 1-1. Llista de materials (BOM)

Component	Valor	Número de part
CIN1	120 µF/20 V	594D127X0020R2
CIN2	Sense connexió
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	Sense connexió
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)

Rendiment

• La figura 2-1 a la figura 2-2 mostren algunes dades de referència extretes del circuit anterior a la placa d'avaluació LM3477. Aquest tauler d'avaluació també es pot utilitzar per avaluar un circuit regulador optimitzat per a un punt de funcionament diferent o per avaluar una compensació entre el cost i algun paràmetre de rendiment. Per exampi, l'eficiència de conversió es pot augmentar utilitzant un MOSFET RDS (ON) inferior, el vol ondulattage es pot reduir amb condensadors de sortida ESR inferiors, i el llindar histerètic es pot canviar en funció de les resistències RSN i RSL.
• L'eficiència de conversió es pot augmentar utilitzant un MOSFET RDS(ON) inferior, però, disminueix com a volum d'entradatage augmenta. L'eficiència es redueix a causa de l'augment del temps de conducció del díode i l'augment de les pèrdues de commutació. Les pèrdues de commutació es deuen a les pèrdues de transició Vds × Id i a les pèrdues de càrrega de la porta, ambdues que es poden reduir utilitzant un FET amb una capacitat de porta baixa. En cicles de treball baix, on la major part de la pèrdua de potència
  al FET és de les pèrdues de commutació, el canvi de RDS (ON) més alt per una capacitat de porta més baixa augmentarà l'eficiència.
• La figura 3-1 mostra una gràfica de bode de la resposta de freqüència de bucle obert LM3477 utilitzant els components externs enumerats a la taula 1-1.

Mode histerètic

A mesura que es redueix el corrent de càrrega, el LM3477 finalment entrarà en un mode de funcionament "histerètic". Quan
el corrent de càrrega cau per sota del llindar del mode histerètic, el vol de sortidatage puja lleugerament. L'overvoltagEl comparador de protecció (OVP) detecta aquest augment i fa que el MOSFET de potència s'apaga. A mesura que la càrrega treu corrent del condensador de sortida, el vol de sortidatage baixa fins que arriba al llindar baix del comparador OVP i la peça comença a canviar de nou. Aquest comportament dóna lloc a una freqüència més baixa, un volum de sortida de pic a pic més alttage ondulació que amb l'esquema de modulació d'amplada de pols normal. La magnitud del vol de sortidatagLa ondulació està determinada pels nivells de llindar OVP, que es refereixen al volum de retroalimentaciótage i solen ser d'1.25 V a 1.31 V. Per obtenir més informació, consulteu la taula de característiques elèctriques de la fitxa de dades del controlador de canal N d'alta eficiència LM3477 per a reguladors de commutació. En el cas d'una sortida de 3.3 V, això es tradueix en un volum de sortida regulattage entre 3.27 V i 3.43 V. El punt llindar del mode histerètic és una funció de RSN i RSL. La figura 3-1 mostra el llindar histerètic versus VIN per a la placa d'avaluació LM3477 amb i sense RSL.

Augment del límit de corrent

• La resistència RSL ofereix flexibilitat per triar el ramp de la compensació de pendent. La compensació de pendent afecta la inductància mínima per a l'estabilitat (vegeu la secció Compensació de pendent a la fitxa de dades del controlador de canal N d'alta eficiència LM3477 per a reguladors de commutació), però també ajuda a determinar el límit actual i el llindar histerètic. Com a exampEl RSL es pot desconnectar i substituir per una resistència de 0 Ω de manera que no s'afegeix cap compensació de pendent addicional a la forma d'ona de detecció actual per augmentar el límit de corrent. Una manera més convencional d'ajustar el límit actual és canviar RSN. RSL s'utilitza aquí per canviar el límit actual per simplicitat i per demostrar la dependència del límit actual amb RSL. Si canvieu RSL a 0 Ω, es poden complir les condicions següents:
• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 3 A
• El límit de corrent és una funció feble de la compensació de pendent i una funció forta de la resistència de detecció. En disminuir la RSL, la compensació de pendent es redueix i, com a resultat, augmenta el límit de corrent. El llindar del mode histerètic també augmentarà fins a aproximadament 1 A (vegeu la figura 3-1).
• La figura 4-1 mostra un diagrama de bode de la resposta de freqüència de bucle obert LM3477 utilitzant els components modificats (RSL = 0 Ω) per aconseguir una capacitat de corrent de sortida més alta.

Fonaments de maquetació

Es pot implementar un bon disseny per als convertidors DC-DC seguint unes quantes directrius de disseny senzilles: 1. Col·loqueu els components de potència (díode de captura, inductor i condensadors de filtre) junts. Feu curts els rastres entre ells.

1. Utilitzeu traces amples entre els components d'alimentació i per a les connexions d'alimentació al circuit del convertidor DC-DC.
2. Connecteu els pins de terra dels condensadors del filtre d'entrada i sortida i captureu el díode el més a prop possible utilitzant un farciment generós de coure del costat dels components com a pseudo-pla de terra. A continuació, connecteu-ho al pla de terra amb diverses vies.
3. Col·loqueu els components de potència de manera que el corrent de commutació s'inclogui curl en la mateixa direcció.
4. Encamineu la potència d'alta freqüència i el retorn a terra com a camins paral·lels continus directes.
5. Traces sensibles al soroll separades, com ara el voltage camí de retroalimentació, a partir de traces sorolloses associades als components de potència.
6. Assegureu-vos una bona terra de baixa impedància per al convertidor IC.
7. Col·loqueu els components de suport per a l'IC del convertidor, com ara la compensació, la selecció de freqüència i els components de la bomba de càrrega, tan a prop com sigui possible de l'IC del convertidor, però lluny dels rastres sorollosos i dels components de potència. Feu que les seves connexions amb el convertidor IC i el seu plànol de pseudoterra siguin tan curtes com sigui possible.
8. Col·loqueu els circuits sensibles al soroll, com ara els blocs FI de radiomòdem, lluny del convertidor DC-DC, els blocs digitals CMOS i altres circuits sorollosos.

Historial de revisions

NOTA: Els números de pàgina de les revisions anteriors poden diferir dels números de pàgina de la versió actual.
Canvis de la revisió E (abril de 2013) a la revisió F (febrer de 2022)

• S'ha actualitzat el format de numeració de taules, figures i referències creuades al llarg del document. …………….2
• S'ha actualitzat el títol de la guia de l'usuari actualitzat……………………………………………………………………………………………… 2

AVÍS IMPORTANT I EXENCIÓ DE RESPONSABILITAT

• TI PROPORCIONA DADES TÈCNIQUES I DE FIABILITAT (INCLOSES FITXES DE DADES), RECURSOS DE DISSENY (INCLOSOS DISSENYS DE REFERÈNCIA), APLICACIONS O ALTRES CONSELLS DE DISSENY, WEB EINES, INFORMACIÓ DE SEGURETAT I ALTRES RECURSOS "TAL CUAL" I AMB TOTS ELS DEFECTES, I RENUNCIA A TOTES LES GARANTIES, EXPRESSES I IMPLÍCITES, INCLOSANT, SENSE LIMITACIÓ, QUALSEVOL GARANTIA IMPLÍCITA DE COMERCIABILITAT, IDONEIDAD PER A UN FINS PARTICULAR O PROPIETAT DE PROPIEDAT NO PROPIETAT .
• Aquests recursos estan destinats a desenvolupadors especialitzats que dissenyen amb productes de TI. Sou l'únic responsable de (1) seleccionar els productes de TI adequats per a la vostra aplicació, (2) dissenyar, validar i provar la vostra aplicació i (3) assegurar-vos que la vostra aplicació compleixi els estàndards aplicables i qualsevol altre requisit de seguretat, reglamentació o altres requisits. .
• Aquests recursos estan subjectes a canvis sense previ avís. TI us concedeix permís per utilitzar aquests recursos només per al desenvolupament d'una aplicació que utilitzi els productes de TI descrits al recurs. Es prohibeix qualsevol altra reproducció i visualització d'aquests recursos.
• No s'atorga cap llicència a cap altre dret de propietat intel·lectual de TI ni a cap dret de propietat intel·lectual de tercers. TI declina la responsabilitat de qualsevol reclamació, dany, cost, pèrdues i responsabilitats derivades de l'ús que feu d'aquests recursos, i vostè indemnitzarà completament a TI i als seus representants.
• Els productes de TI es proporcionen subjectes a les Condicions de venda de TI o a altres condicions aplicables disponibles a ti.com o proporcionats conjuntament amb aquests productes de TI. La prestació d'aquests recursos per part de TI no amplia ni altera les garanties o exempcions de responsabilitat aplicables de TI per als productes de TI.
• TI s'oposa i rebutja els termes addicionals o diferents que hagis proposat.

AVÍS IMPORTANT

• Adreça postal: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
• Copyright © 2022, Texas Instruments Incorporated

Documents/Recursos

Mòdul d'avaluació del controlador Buck LM3477 de Texas Instruments [pdfGuia de l'usuari Mòdul d'avaluació del controlador Buck LM3477, LM3477, mòdul d'avaluació del controlador Buck, mòdul d'avaluació del controlador, mòdul d'avaluació, mòdul

Referències

• Manual d'usuari