Módulo de avaliación do controlador Buck Texas Instruments LM3477

Información do produto

O módulo de avaliación do controlador Buck LM3477 é un controlador FET de canle N de lado alto en modo actual. Utilízase habitualmente en configuracións de dólares.
O LM3477 permite unha gran variedade de entradas, saídas e cargas.
O consello de avaliación está preparado para funcionar con condicións específicas.

Instrucións de uso do produto

1. Asegúrese de que os compoñentes de potencia (díodo de captura, indutor e capacitores de filtro) estean colocados xuntos no deseño da PCB. Fai curtos os trazos entre eles.
2. Use trazos anchos entre os compoñentes de potencia e para as conexións de enerxía ao circuíto do conversor CC-CC.
3. Conecte os pines de terra dos capacitores do filtro de entrada e saída e colle o díodo o máis preto posible utilizando técnicas de deseño axeitadas.

Lista de materiais (nomenclatura)

Compoñente	Valor	Número de peza
CIN1	594D127X0020R2	Non, conecta
CIN2	Non, conecta	Non, conecta
COUT1	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	DO3316P-103 (Coilcraft)	1.8 k
L	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)	12 nF/50 V
RC	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)	Non, conecta
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	Non, conecta

Rendemento

Os gráficos de eficiencia vs carga e eficiencia vs VIN móstranse no manual do usuario como referencia.

Fundamentos de maquetación

Para o deseño correcto do módulo de avaliación do controlador Buck LM3477, siga estas directrices:

1. Coloque os compoñentes de enerxía (díodo de captura, indutor e condensadores de filtro) xuntos no deseño da PCB. Fai curtos os trazos entre eles.
2. Use trazos anchos entre os compoñentes de potencia e para as conexións de enerxía ao circuíto do conversor CC-CC.
3. Conecte os pines de terra dos capacitores do filtro de entrada e saída e colle o díodo o máis preto posible utilizando técnicas de deseño axeitadas.

Consulte o manual de usuario para o diagrama de deseño de PCB da placa de avaliación LM3477.

Introdución

O LM3477 é un controlador FET de canle N de lado alto en modo actual. Utilízase máis habitualmente en configuracións de dólar, como se mostra na Figura 1-1. Todos os compoñentes condutores de enerxía do circuíto son externos ao LM3477, polo que o LM3477 pode acomodar unha gran variedade de entradas, saídas e cargas.
A tarxeta de avaliación LM3477 está lista para funcionar nas seguintes condicións:

• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 1.6 A
• O circuíto e a BOM para esta aplicación aparecen na Figura 1-1 e na Táboa 1-1.

Táboa 1-1. Lista de materiais (BOM)

Compoñente	Valor	Número de peza
CIN1	120 µF/20 V	594D127X0020R2
CIN2	Non hai conexión
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	Non hai conexión
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)

Rendemento

• A figura 2-1 á figura 2-2 mostra algúns datos de referencia tomados do circuíto anterior na tarxeta de avaliación LM3477. Esta tarxeta de avaliación tamén se pode usar para avaliar un circuíto regulador de buck optimizado para un punto de operación diferente ou para avaliar unha compensación entre o custo e algún parámetro de rendemento. Por example, a eficiencia de conversión pódese aumentar usando un MOSFET RDS(ON) inferior, o voltage pódese baixar con capacitores de saída ESR máis baixos, e o limiar histerético pódese cambiar en función das resistencias RSN e RSL.
• A eficiencia de conversión pódese aumentar usando un MOSFET RDS(ON) máis baixo, pero cae como o volume de entradatage aumenta. A eficiencia redúcese debido ao aumento do tempo de condución do díodo e ao aumento das perdas de conmutación. As perdas de conmutación débense ás perdas de transición Vds × Id e ás perdas de carga da porta, ambas as cales poden reducirse usando un FET con baixa capacitancia de porta. En ciclos de traballo baixo, onde a maior parte da perda de enerxía
  no FET é das perdas de conmutación, o intercambio de RDS (ON) máis alto por unha capacidade de porta máis baixa aumentará a eficiencia.
• A figura 3-1 mostra un bode plot da resposta en frecuencia de lazo aberto LM3477 utilizando os compoñentes externos que se indican na táboa 1-1.

Modo histerético

A medida que a corrente de carga diminúe, o LM3477 acabará por entrar nun modo de operación "histerético". Cando
a corrente de carga cae por debaixo do limiar do modo histerético, o vol de saídatage sobe lixeiramente. O sobrevoltagO comparador de protección (OVP) detecta este aumento e fai que o MOSFET de potencia se apague. Cando a carga saca corrente do capacitor de saída, o voltage cae ata alcanzar o limiar baixo do comparador OVP e a peza comeza a cambiar de novo. Este comportamento ten como resultado unha frecuencia máis baixa, un volume de saída de pico a pico maiortage ondulación que co esquema de modulación de ancho de pulso normal. A magnitude do vol de saídatagA ondulación está determinada polos niveis de limiar OVP, que se refiren ao volume de retroalimentacióntage son normalmente de 1.25 V a 1.31 V. Para obter máis información, consulte a táboa de características eléctricas da folla de datos do controlador de canle N de lado alto de alta eficiencia LM3477 para regulador de conmutación. No caso dunha saída de 3.3 V, isto tradúcese nun volume de saída reguladotage entre 3.27 V e 3.43 V. O punto limiar do modo histerético é unha función de RSN e RSL. A Figura 3-1 mostra o limiar histerético fronte ao VIN para a tarxeta de avaliación LM3477 con e sen RSL.

Aumento do límite de corrente

• A resistencia RSL ofrece flexibilidade na elección do ramp da compensación de pendente. A compensación de pendente afecta á inductancia mínima para a estabilidade (consulta a sección Compensación de pendente na folla de datos do controlador de canle N de lado alto de alta eficiencia LM3477 para o regulador de conmutación), pero tamén axuda a determinar o límite actual e o limiar histerético. Como example, RSL pódese desconectar e substituír por unha resistencia de 0 Ω para que non se engada compensación de pendente adicional á forma de onda de detección de corrente para aumentar o límite de corrente. Unha forma máis convencional de axustar o límite actual é cambiar o RSN. RSL utilízase aquí para cambiar o límite actual en aras da simplicidade e para demostrar a dependencia do límite actual con respecto a RSL. Cambiando RSL a 0 Ω, pódense cumprir as seguintes condicións:
• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• VOUT = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 3 A
• O límite de corrente é unha función débil da compensación de pendente e unha función forte da resistencia de detección. Ao diminuír a RSL, a compensación de pendente diminúe e, como resultado, aumenta o límite de corrente. O limiar do modo histerético tamén aumentará ata preto de 1 A (consulte a Figura 3-1).
• A figura 4-1 mostra un bode plot da resposta en frecuencia de lazo aberto LM3477 utilizando os compoñentes modificados (RSL = 0 Ω) para conseguir unha maior capacidade de corrente de saída.

Fundamentos de maquetación

Pódese implementar un bo deseño para conversores DC-DC seguindo algunhas pautas de deseño simples:1. Coloque os compoñentes de potencia (díodo de captura, indutor e condensadores de filtro) xuntos. Fai curtos os trazos entre eles.

1. Use trazos anchos entre os compoñentes de potencia e para as conexións de enerxía ao circuíto do conversor CC-CC.
2. Conecte os pines de terra dos capacitores do filtro de entrada e saída e capte o díodo o máis preto posible usando un xeneroso recheo de cobre do lado dos compoñentes como un plano pseudo-terra. A continuación, conécteo ao plano de terra con varias vías.
3. Dispoña os compoñentes de potencia de forma que a corrente de conmutación se bucle curl na mesma dirección.
4. Encamiña a enerxía de alta frecuencia e o retorno a terra como camiños paralelos continuos directos.
5. Rastros sensibles ao ruído separados, como o voltage camiño de retroalimentación, a partir de trazos ruidosos asociados aos compoñentes de potencia.
6. Asegúrese dunha boa terra de baixa impedancia para o IC do conversor.
7. Coloque os compoñentes de apoio para o IC do conversor, como a compensación, a selección de frecuencia e os compoñentes da bomba de carga, o máis preto posible do IC do conversor pero lonxe de rastros ruidosos e dos compoñentes de potencia. Fai que as súas conexións co conversor IC e o seu plano pseudo-terra sexan o máis curtas posible.
8. Coloque os circuítos sensibles ao ruído, como os bloques IF de radiomódem, lonxe do conversor DC-DC, os bloques dixitais CMOS e outros circuítos ruidosos.

Historial de revisións

NOTA: Os números de páxina das revisións anteriores poden diferir dos números de páxina da versión actual.
Cambios da revisión E (abril de 2013) á revisión F (febreiro de 2022)

• Actualizouse o formato de numeración de táboas, figuras e referencias cruzadas en todo o documento. …………….2
• Actualizouse o título da guía do usuario actualizado……………………………………………………………………………………………… 2

AVISO IMPORTANTE E EXENCIÓN DE RESPONSABILIDADE

• TI PROPORCIONA DATOS TÉCNICOS E DE FIABILIDADE (INCLUÍDAS FOLAS DE DATOS), RECURSOS DE DESEÑO (INCLUÍDOS DESEÑOS DE REFERENCIA), APLICACIÓN OU ​​OUTRO CONSELLO DE DESEÑO, WEB FERRAMENTAS, INFORMACIÓN DE SEGURIDADE E OUTROS RECURSOS "TAL CUAL" E CON TODOS OS FALTAS, E RENUNCIA A TODA GARANTÍA, EXPLÍCITA E IMPLÍCITA, INCLUÍENDO SEN LIMITACIÓN CALQUERA GARANTÍA IMPLÍCITA DE COMERCIABILIDADE, IDONEIDADE PARA UN FIN PARTICULAR OU PROPIEDADE NON PROPIEDADE DA PROPIEDADE .
• Estes recursos están destinados a desenvolvedores expertos que deseñan con produtos de TI. Vostede é o único responsable de (1) seleccionar os produtos de TI axeitados para a súa aplicación, (2) deseñar, validar e probar a súa aplicación e (3) asegurarse de que a súa aplicación cumpra os estándares aplicables e calquera outro requisito de seguridade, regulamentario ou doutro tipo. .
• Estes recursos están suxeitos a cambios sen previo aviso. TI outórgache permiso para usar estes recursos só para o desenvolvemento dunha aplicación que utilice os produtos de TI descritos no recurso. Prohíbese outra reprodución e exhibición destes recursos.
• Non se concede ningunha licenza a ningún outro dereito de propiedade intelectual de TI nin a ningún dereito de propiedade intelectual de terceiros. TI declina toda responsabilidade por calquera reclamación, dano, custo, perda e responsabilidade derivada do uso que faga destes recursos, e vostede indemnizará por completo a TI e aos seus representantes.
• Os produtos de TI ofrécense con suxeición ás Condicións de venda de TI ou a outras condicións aplicables dispoñibles en ti.com ou proporcionados en conxunto con tales produtos de TI. A provisión destes recursos por parte de TI non amplía nin altera de ningún xeito as garantías ou as exencións de responsabilidade aplicables de TI para os produtos de TI.
• TI opón e rexeita calquera termo adicional ou diferente que poida ter proposto.

AVISO IMPORTANTE

• Enderezo de correo: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
• Copyright © 2022, Texas Instruments Incorporated

Documentos/Recursos

Módulo de avaliación do controlador Buck Texas Instruments LM3477 [pdfGuía do usuario Módulo de avaliación do controlador Buck LM3477, LM3477, Módulo de avaliación do controlador Buck, módulo de avaliación do controlador, módulo de avaliación, módulo

Referencias

• Manual de usuario