Modul Evaluasi Pengontrol Buck Texas Instruments LM3477

Informasi Produk

Modul Evaluasi Pengontrol Buck LM3477 adalah mode saat ini, pengontrol FET saluran N sisi tinggi. Ini biasanya digunakan dalam konfigurasi buck.
LM3477 memungkinkan beragam input, output, dan beban.
Badan evaluasi siap beroperasi dengan kondisi tertentu.

Petunjuk Penggunaan Produk

1. Pastikan komponen daya (dioda penangkap, induktor, dan kapasitor filter) ditempatkan berdekatan pada tata letak PCB. Buatlah garis di antara keduanya menjadi pendek.
2. Gunakan jalur lebar antara komponen daya dan untuk sambungan daya ke rangkaian konverter DC-DC.
3. Hubungkan pin ground kapasitor filter input dan output dan tangkap dioda sedekat mungkin menggunakan teknik tata letak yang sesuai.

Daftar Bahan (BOM)

Komponen	Nilai	Nomor Bagian
CIN1	594D127X0020R2	Tidak terhubung
CIN2	Tidak terhubung	Tidak terhubung
COUT1	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	DO3316P-103 (Pesawat Kumparan)	1.8 ribu
L	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)	12nF/50V
RC	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)	Tidak terhubung
CC1	5 A, 30 V	IRLMS2002 (IRF)
CC2	Tegangan 100V, 3A	MBRS340T3 (Motorola)
Q1	20	CRCW080520R0FRT1 (Vitramon)
D	1 ribu	CRCW08051001FRT1 (Vitramon)
RDR	16.2 ribu	CRCW08051622FRT1 (Vitramon)
Bahasa Inggris RSL	10.0 ribu	CRCW08051002FRT1 (Vitramon)
RFB1	470 pF	VJ0805Y471KXAAT (Vitramon)
RFB2	0.03	Tidak terhubung

Pertunjukan

Grafik efisiensi vs beban dan efisiensi vs VIN ditampilkan dalam panduan pengguna untuk referensi.

Dasar-dasar Tata Letak

Untuk tata letak Modul Evaluasi Pengontrol Buck LM3477 yang benar, ikuti panduan berikut:

1. Tempatkan komponen daya (dioda penangkap, induktor, dan kapasitor filter) berdekatan pada tata letak PCB. Buatlah garis di antara keduanya menjadi pendek.
2. Gunakan jalur lebar antara komponen daya dan untuk sambungan daya ke rangkaian konverter DC-DC.
3. Hubungkan pin ground kapasitor filter input dan output dan tangkap dioda sedekat mungkin menggunakan teknik tata letak yang sesuai.

Lihat panduan pengguna untuk diagram Tata Letak PCB Papan Evaluasi LM3477.

Perkenalan

LM3477 adalah mode saat ini, pengontrol FET saluran N sisi tinggi. Ini paling sering digunakan dalam konfigurasi buck, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-1. Semua komponen penghantar daya pada rangkaian berada di luar LM3477, sehingga berbagai macam input, output, dan beban dapat diakomodasi oleh LM3477.
Papan evaluasi LM3477 siap beroperasi pada kondisi berikut:

• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• V KELUAR = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 1.6 A
• Rangkaian dan BOM untuk aplikasi ini diberikan pada Gambar 1-1 dan Tabel 1-1.

Tabel 1-1. Bill of Material (BOM)

Komponen	Nilai	Nomor Bagian
CIN1	120 μF/20 V	594D127X0020R2
CIN2	Tidak terhubung
COUT1	22 μF/10 V	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
COUT2	22 μF/10 V	LMK432BJ226MM (Taiyo Yuden)
L	10 μH, 3.8 A	DO3316P-103 (Pesawat Kumparan)
RC	1.8kΩ (XNUMXkΩ)	CRCW08051821FRT1 (Vitramon)
CC1	12nF/50V	VJ0805Y123KXAAT (Vitramon)
CC2	Tidak terhubung
Q1	5 A, 30 V	IRLMS2002 (IRF)
D	Tegangan 100V, 3A	MBRS340T3 (Motorola)
RDR	20 Ω = XNUMX	CRCW080520R0FRT1 (Vitramon)
Bahasa Inggris RSL	1kΩ (XNUMXkΩ)	CRCW08051001FRT1 (Vitramon)
RFB1	16.2kΩ (XNUMXkΩ)	CRCW08051622FRT1 (Vitramon)
RFB2	10.0kΩ (XNUMXkΩ)	CRCW08051002FRT1 (Vitramon)
CFF	470 pF	VJ0805Y471KXAAT (Vitramon)
RSN	0.03 Ω = XNUMX	WSL 2512 0.03 Ω ±1% (Dale)

Pertunjukan

• Gambar 2-1 hingga Gambar 2-2 menunjukkan beberapa data benchmark yang diambil dari rangkaian di atas pada papan evaluasi LM3477. Papan evaluasi ini juga dapat digunakan untuk mengevaluasi rangkaian pengatur uang yang dioptimalkan untuk titik operasi berbeda atau untuk mengevaluasi trade-off antara biaya dan beberapa parameter kinerja. Misalnyaample, efisiensi konversi dapat ditingkatkan dengan menggunakan MOSFET RDS(ON) yang lebih rendah, riak voltage dapat diturunkan dengan kapasitor keluaran ESR yang lebih rendah, dan ambang histeretik dapat diubah sebagai fungsi dari resistor RSN dan RSL.
• Efisiensi konversi dapat ditingkatkan dengan menggunakan MOSFET RDS(ON) yang lebih rendah, namun efisiensi konversinya turun seiring volume inputtage meningkat. Efisiensi berkurang karena peningkatan waktu konduksi dioda dan peningkatan kerugian peralihan. Rugi-rugi peralihan disebabkan oleh rugi-rugi transisi Vds × Id dan rugi-rugi muatan gerbang, yang keduanya dapat diturunkan dengan menggunakan FET dengan kapasitansi gerbang yang rendah. Pada siklus tugas rendah, dimana sebagian besar daya hilang
  dalam FET berasal dari kerugian switching, menukar RDS(ON) yang lebih tinggi untuk kapasitansi gerbang yang lebih rendah akan meningkatkan efisiensi.
• Gambar 3-1 menunjukkan plot pertanda respons frekuensi loop terbuka LM3477 menggunakan komponen eksternal yang tercantum pada Tabel 1-1.

Mode Histeris

Ketika arus beban berkurang, LM3477 pada akhirnya akan memasuki mode operasi 'histeretik'. Kapan
arus beban turun di bawah ambang mode histeretik, output voltage naik sedikit. Volatilitas berlebihantagKomparator proteksi (OVP) merasakan kenaikan ini dan menyebabkan daya MOSFET mati. Saat beban menarik arus keluar dari kapasitor keluaran, keluaran voltage turun hingga mencapai ambang batas rendah komparator OVP dan komponen mulai berpindah lagi. Perilaku ini menghasilkan frekuensi yang lebih rendah, volume keluaran puncak-ke-puncak yang lebih tinggitage riak dibandingkan dengan skema modulasi lebar pulsa normal. Besarnya output voltagRiak ini ditentukan oleh tingkat ambang batas OVP, yang mengacu pada umpan balik voltage dan biasanya 1.25 V hingga 1.31 V. Untuk informasi lebih lanjut, lihat tabel Karakteristik Kelistrikan di LM3477 Pengontrol Saluran N Sisi Tinggi Efisiensi Tinggi untuk Lembar Data Regulator Pengalih. Dalam kasus keluaran 3.3 V, ini berarti keluaran yang diatur voltage antara 3.27 V dan 3.43 V. Titik ambang batas mode histeretik adalah fungsi RSN dan RSL. Gambar 3-1 menunjukkan ambang histeretik versus VIN untuk papan evaluasi LM3477 dengan dan tanpa RSL.

Meningkatkan Batas Saat Ini

• Resistor RSL menawarkan fleksibilitas dalam memilih ramp kompensasi kemiringan. Kompensasi kemiringan memengaruhi induktansi minimum untuk stabilitas (lihat bagian Kompensasi Kemiringan di Lembar Data Pengontrol N-Saluran Sisi Tinggi Efisiensi Tinggi LM3477 untuk Pengalih Regulator), namun juga membantu menentukan batas arus dan ambang histeretik. Sebagai mantanample, RSL dapat diputuskan dan diganti dengan resistor 0-Ω sehingga tidak ada kompensasi kemiringan tambahan yang ditambahkan ke bentuk gelombang indra arus untuk meningkatkan batas arus. Cara yang lebih konvensional untuk menyesuaikan batas saat ini adalah dengan mengubah RSN. RSL digunakan di sini untuk mengubah batas arus demi kesederhanaan dan untuk menunjukkan ketergantungan batas arus pada RSL. Dengan mengubah RSL ke 0 Ω, kondisi berikut dapat dipenuhi:
• 4.5 V ≤ VIN ≤ 15 V
• V KELUAR = 3.3 V
• 0 A ≤ IOUT ≤ 3 A
• Batasan arus adalah fungsi lemah dari kompensasi kemiringan dan fungsi kuat dari resistor indera. Dengan menurunkan RSL, kompensasi kemiringan menurun, dan akibatnya batas arus meningkat. Ambang batas mode histeretik juga akan meningkat menjadi sekitar 1 A (lihat Gambar 3-1).
• Gambar 4-1 menunjukkan plot pertanda respons frekuensi loop terbuka LM3477 menggunakan komponen yang dimodifikasi (RSL = 0 Ω) untuk mencapai kemampuan arus keluaran yang lebih tinggi.

Dasar-dasar Tata Letak

Tata letak yang baik untuk konverter DC-DC dapat diterapkan dengan mengikuti beberapa pedoman desain sederhana:1. Tempatkan komponen daya (dioda penangkap, induktor, dan kapasitor filter) berdekatan. Buatlah garis di antara keduanya menjadi pendek.

1. Gunakan jalur lebar antara komponen daya dan untuk sambungan daya ke rangkaian konverter DC-DC.
2. Hubungkan pin ground dari kapasitor filter input dan output dan tangkap dioda sedekat mungkin menggunakan pengisi tembaga sisi komponen yang banyak sebagai bidang ground semu. Kemudian, sambungkan ke groundplane dengan beberapa vias.
3. Susun komponen daya sedemikian rupa sehingga arus switching berputar curl ke arah yang sama.
4. Rutekan daya frekuensi tinggi dan ground return sebagai jalur paralel langsung dan berkelanjutan.
5. Pisahkan jejak yang sensitif terhadap kebisingan, seperti voltagjalur umpan balik, dari jejak bising yang terkait dengan komponen daya.
6. Pastikan ground impedansi rendah yang baik untuk IC konverter.
7. Tempatkan komponen pendukung IC konverter, seperti komponen kompensasi, pemilihan frekuensi, dan pompa pengisian, sedekat mungkin dengan IC konverter tetapi jauh dari jejak bising dan komponen daya. Buat sambungannya ke IC konverter dan bidang pseudo-ground-nya sesingkat mungkin.
8. Tempatkan sirkuit yang sensitif terhadap kebisingan, seperti blok IF modem radio, jauh dari konverter DC-DC, blok digital CMOS, dan sirkuit berisik lainnya.

Riwayat Revisi

CATATAN: Nomor halaman pada revisi sebelumnya mungkin berbeda dengan nomor halaman pada versi saat ini.
Perubahan Revisi E (April 2013) menjadi Revisi F (Februari 2022)

• Memperbarui format penomoran tabel, gambar, dan referensi silang di seluruh dokumen. ............... .2
• Memperbarui judul panduan pengguna yang diperbarui………………………………………………………………………………………………………… 2

PEMBERITAHUAN PENTING DAN SANGGAHAN

• TI MENYEDIAKAN DATA TEKNIS DAN KEANDALAN (TERMASUK LEMBAR DATA), SUMBER DESAIN (TERMASUK DESAIN REFERENSI), APLIKASI ATAU SARAN DESAIN LAINNYA, WEB ALAT, INFORMASI KESELAMATAN, DAN SUMBERDAYA LAINNYA “SEBAGAIMANA ADANYA” DAN DENGAN SEMUA KESALAHANNYA, DAN MENYANGKAL SEMUA JAMINAN, TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TETAPI TIDAK TERBATAS JAMINAN TERSIRAT ATAS KELAYAKAN DAGANG, KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU ATAU TIDAK PELANGGARAN HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL PIHAK KETIGA .
• Sumber daya ini ditujukan untuk pengembang terampil yang mendesain dengan produk TI. Anda sepenuhnya bertanggung jawab untuk (1) memilih produk TI yang sesuai untuk aplikasi Anda, (2) merancang, memvalidasi, dan menguji aplikasi Anda, dan (3) memastikan aplikasi Anda memenuhi standar yang berlaku, dan persyaratan keselamatan, keamanan, peraturan, atau persyaratan lainnya .
• Sumber daya ini dapat berubah tanpa pemberitahuan. TI memberi Anda izin untuk menggunakan sumber daya ini hanya untuk pengembangan aplikasi yang menggunakan produk TI yang dijelaskan dalam sumber daya. Reproduksi dan tampilan lain dari sumber daya ini dilarang.
• Tidak ada lisensi yang diberikan kepada hak kekayaan intelektual TI lainnya atau hak kekayaan intelektual pihak ketiga mana pun. TI melepaskan tanggung jawab atas, dan Anda akan sepenuhnya mengganti kerugian TI dan perwakilannya terhadap, klaim, kerusakan, biaya, kerugian, dan tanggung jawab apa pun yang timbul dari penggunaan Anda atas sumber daya ini.
• Produk-produk TI disediakan dengan tunduk pada Ketentuan Penjualan TI atau ketentuan-ketentuan lain yang berlaku yang tersedia di keduanya ti.com atau diberikan bersamaan dengan produk TI tersebut. Penyediaan sumber daya ini oleh TI tidak memperluas atau mengubah jaminan TI yang berlaku atau penafian jaminan untuk produk TI.
• TI menolak dan menolak persyaratan tambahan atau persyaratan berbeda yang mungkin Anda usulkan.

PEMBERITAHUAN PENTING

• Alamat Surat: Texas Instruments, Kotak Pos 655303, Dallas, Texas 75265
• Hak Cipta © 2022, Texas Instruments Incorporated

Dokumen / Sumber Daya

Modul Evaluasi Pengontrol Buck Texas Instruments LM3477 [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna Modul Evaluasi Pengontrol Buck LM3477, LM3477, Modul Evaluasi Pengontrol Buck, Modul Evaluasi Pengontrol, Modul Evaluasi, Modul

Referensi

• Panduan Pengguna