Analog Devices LT4322 부동 고전압tage 능동 정류기 컨트롤러 사용 설명서

데모 회로 3117A는 플로팅, 고전압을 특징으로 합니다.tage 능동 정류기 컨트롤러 LT4322는 높은 볼륨이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.tag최대 170V의 DC 출력을 갖춘 라인 정류. 60Hz에서 성능을 최적화하도록 부품이 선택되었지만 LT4322는 최대 100kHz에서 작동할 수 있습니다.

LT4322는 N채널 MOSFET을 구동하여 다이오드처럼 기능적으로는 반파장 정류를 수행하지만 전력 소모는 훨씬 더 낮습니다. 이 토폴로지는 열 제약을 완화하고 사용 가능한 출력 볼륨을 높입니다.tag이자형. N채널 토폴로지는 P채널 토폴로지에 비해 더 낮은 RDS(ON), 더 작은 설치 공간, 더 낮은 비용, 더 넓은 MOSFET 선택 등 여러 가지 이점을 제공합니다.

LT4322를 반파장 정류기로 작동하려면 단일 N채널 MOSFET(M1), 저장소 커패시터(C1B), AC 평활 커패시터(C2), 게이트 커패시터(CG1) 등 몇 가지 필수 구성요소만 필요합니다. , 그리고 피크 대 피크 입력 볼륨이 있는 애플리케이션에서tage가 60V를 초과하면 N채널 공핍 모드 MOSFET(M2)입니다.

설계 file이 회로 기판에 대한 정보는 다음에서 구할 수 있습니다. http://www.analog.com.

DC3117A 평가 보드 사진

그림 1. DC3117A 평가 보드 사진

성능 요약

달리 명시되지 않는 한 사양은 TA = 25°C입니다.

표 1. 성능 요약1

매개변수	테스트 조건/설명	최소	유형	맥스	단위
AC 입력 볼륨tage	단락 저항 R1 설치 단락 저항 없음 R1	7		20	진공(RMS)
AC 입력 볼륨tage	단락 저항 R1 설치 단락 저항 없음 R1	7	120	140	진공(RMS)
출력 볼륨tage	단락 저항 R1 설치 단락 저항 없음 R1	9.5		60	V
출력 볼륨tage	단락 저항 R1 설치 단락 저항 없음 R1	9.5	170	200	V
출력 전류	설치된 C2, 저항 부하 추가 C2, 저항 부하 포함	1.2			무기
출력 전류	설치된 C2, 저항 부하 추가 C2, 저항 부하 포함	5			무기

부품 목록의 기본 구성요소를 사용하여 생성됩니다.

빠른 시작 절차

경고! 높은 볼륨tag테스트는 자격을 갖춘 직원만이 수행해야 합니다. 안전 예방책으로 통화량이 많은 동안에는 최소 2명이 있어야 합니다.tag전자 테스트. 보드 하단에는 도체가 노출되어 있으며 바나나 플러그가 있으면 보드 하단을 통해 돌출됩니다. 기본 표면은 비전도성이어야 하며 와이어, 납땜 및 기타 전도성 잔해가 없어야 합니다.

DC3117A 작동에 대한 간단한 데모는 다음과 같습니다.

그림과 같이 AC 전원 공급 장치를 입력과 GND에 연결합니다. 그림 2. 출력 볼륨이tag공급의 e는 입력 볼륨 내에 있습니다.tag그림과 같이 DC3117A의 e 범위 표 1. 1VAC(RMS)를 초과하기 전에 단락 저항 R20이 제거되었는지 확인하십시오. 배럴 잭(J24) 사용 시 5V 또는 5A를 초과하지 않도록 주의하십시오. 모든 유효한 전류/볼륨에서 터릿(E1~E4) 및 바나나 잭(J1~J4)을 사용합니다.tage 범위.
그림 2. 측정 장비 설정
그림과 같이 출력과 GND에 부하와 전압계를 연결합니다. 그림 2. 부하 전류를 0으로 줄이십시오. 전압계를 DC 전압 측정 모드로 설정합니다.

AC 입력 전원 공급 장치 볼륨 높이기tage 원하는 수준으로. 출력 볼륨 확인tage 전압계를 사용합니다. 입력 공급이 120VAC 라인 용량인 경우tage, 전압계에 ~170VDC가 표시됩니다.
부하 전류를 원하는 수준으로 높입니다. 표 1에 표시된 대로 부하 전류가 최대 부하 전류 내에 있는지 확인하십시오. 설치된 150μF 출력 평활 커패시터(UCS2D151MHD C2) 리플 전류 정격은 1.2°C에서 최대 25ARMS의 부하를 허용합니다. 추가 C2를 연결하거나 더 큰 부하(최대 2ARMS)의 경우 UCS151D5MHD보다 리플 전류 정격이 더 높은 커패시터를 선택하세요.

보드 설명

위에VIEW

DC3117A의 특징은 LT4322 N채널 MOSFET을 제어하여 고효율, 소형, 로우프로 제공file 반파 정류 솔루션. 최대 용량까지 DC104A 작동을 보장하기 위해 더 큰 구리 평면 사이에 최소 2.6mil(3117mm)의 간격을 제공하고 구성 요소와 트레이스 사이에 가능한 한 많은 간격을 제공하기 위해 보드 레이아웃에 세심한 주의를 기울였습니다.tage. 선택한 구성 요소 중 하나입니다.

DC3117A는 각 레이어에 2oz 구리가 포함된 2레이어 보드입니다. 전원 경로의 구리는 주변 조건에 따라 20A를 지속적으로 전달할 수 있습니다. 또한, 전원 경로의 모든 구리 평면은 가능한 경우 하단 구리 층에서 두 배로 만들어집니다. 그러나 기본 구성 요소를 사용하면 부하 전류가 C1.2의 리플 전류 정격에 따라 2ARMS로 제한됩니다.

C2를 2.2mF 커패시터로 교체한 후 주변 온도 5°C에서 부하 전류를 25ARMS로 높일 수 있습니다. 5ARMS 부하에서 IPT60R050G7의 패키지 온도는 95°C에 도달합니다.

평가의 용이성을 위해 LT4322 핀에 대한 프로브 지점이 제공되었습니다.

다음은 DC3117A의 주요 구성요소에 대한 간략한 설명입니다.

U1 – 다이오드 컨트롤러

U1은 4322핀, 8mm x 3mm 측면 습식 DFN 패키지로 제공되는 LT3입니다. 자세한 내용은 해당 작동에 대한 LT4322 데이터 시트를 참조하세요.

M1 - 이상적인 다이오드 MOSFET

M1은 HSOF 패키지로 제공되는 Infineon N-채널 MOSFET IPT60R050G7입니다. 600V 드레인-소스 항복 전압을 위해 선택되었습니다.tage, ±20V VGS(MAX) 및 43mΩ 드레인-소스 온 상태 저항(10V VGS에서). M1의 ±20V VGS(최대)는 LT12 게이트 드라이브의 4322V 제한과 호환됩니다. 입력 및 출력이 각각 -170V 및 +170V인 경우(피크 AC 라인 전압tage), M1의 드레인-소스 볼륨tage는 340V입니다. 이는 M1의 600V 드레인-소스 항복 전압보다 상당히 낮습니다.tag전자 사양.

M2 - 공핍 모드 MOSFET

M2는 TO-2450AA(SOT-4) 패키지로 제공되는 Microchip N 채널 공핍 모드 MOSFET DN243K89입니다. 500V 드레인-소스 항복 전압을 위해 선택되었습니다.tage 및 700mA IDSS. 입력이 -170V이고 출력이 170V일 때 M2의 드레인-소스 볼륨tage는 340V에 가깝고, 이는 500V 항복 사양보다 안전하게 낮습니다. 700mA IDSS는 VDDA 저장소 커패시터를 리프레시하면서 LT50 VDDC 핀에 필요한 100mA~4322mA 피크 전류를 허용합니다.

C1 및 C1B – VDDA 저장소 커패시터

그들의 강한 볼륨으로 인해tage 계수, 다층 세라믹 커패시터의 실제 값은 특히 vol에서 명시된 것보다 훨씬 낮은 경우가 많습니다.tag커패시터의 최대 볼륨에 가깝습니다.tag전자 평가. 추가적으로, voltage 계수는 커패시터의 물리적 크기에 따른 함수입니다. 2220V 작동 볼륨에서 25μF의 실제 값을 달성하기 위해 C1B에 대해 22, 12V 정격 세라믹 커패시터가 선택되었습니다.tage는 이 60Hz 애플리케이션의 경우입니다.

또는 60Hz 애플리케이션의 경우 사용자는 C1B를 채우는 대신 0.1μF 세라믹 커패시터로 C22을 채우고 LT4322의 VDDA 핀과 입력 트레이스 사이에 1μF 알루미늄 전해 커패시터를 납땜할 수 있습니다. 입력 주파수 ≥ 200Hz의 경우 사용자는 C1B를 채우지 않고 C1만 채울 수 있습니다.

CG1 - 게이트 커패시터

LT4322는 외부 전력 MOSFET의 게이트와 소스 사이의 10nF 정전용량으로 최적으로 보상됩니다. CG1의 필요성은 M1의 선택과 고유한 CISS 값에 따라 달라집니다. IPT60R050G7의 경우 CG1에는 10nF 커패시터가 장착되어 순방향 조절의 안정성이 향상됩니다. 자세한 내용은 LT4322 데이터 시트의 게이트 커패시터 선택 섹션을 참조하세요.

C2, C2-2 – 출력 커패시터

출력 커패시터 C2 및 C2-2는 대부분의 AC 기간 동안 출력 부하 전류를 제공합니다. 자세한 내용은 출력 부하 전류, AC 기간 및 최대 허용 출력 볼륨의 함수로 정전 용량 값을 선택하는 방법에 대해 LT4322 데이터 시트의 출력 커패시터 COUT 선택을 참조하세요.tag처졌다. 그림 3 출력 볼륨을 보여줍니다tagC170 = 72μF일 때 1.2ARMS 저항 부하 및 16.7ms 주기(60Hz)에 대해 2V에서 150V로 드루프됩니다.

그림 3. 1.2ARMS 저항 부하에서의 일반적인 성능

또한 사용자는 커패시터 수명이 손상되지 않도록 커패시터의 RMS 전류가 최대 리플 전류 정격을 초과하지 않는지 확인해야 합니다. 전해 커패시터의 리플 전류 등급은 RMS 전류, 주파수 및 주변 온도의 함수입니다. 제조업체의 사양을 참조하여 선택한 장치가 애플리케이션의 필수 주파수, 온도 및 부하 전류 조건 내에서 작동하기에 적합한지 확인하십시오.

옵션 구성 요소 패드

일부 구성요소(M1, M2, C2 및 C3)에는 다른 값과 크기 또는 다른 회로를 시험해 볼 수 있도록 채워지지 않은 추가 패드가 제공됩니다. LT4322 데이터 시트. 이러한 추가 패드 중 일부는 보드 뒷면에 있습니다.

M1은 전력 SO8, DPAK, D2PAK, HSOF 및 LFPAK 패키지를 수용하기 위해 두 외부 레이어 모두에 범용 MOSFET 설치 공간을 갖추고 있습니다. 사용자는 상단 및 하단 M1 풋프린트를 동시에 채워 2개의 전력 MOSFET을 병렬로 연결할 수 있으므로 총 MOSFET 전력 손실을 XNUMX배로 줄일 수 있습니다. MXNUMX에는 DPAK 패키지의 뒷면에 공간이 있습니다.

보드가 출력 볼륨에 단일 알루미늄 전해 커패시터 C2로 채워지는 동안tage 기본적으로 출력에는 다른 알루미늄 전해 커패시터 C2-2 및 다층 세라믹 커패시터 C3에 대한 설치 공간이 있습니다. 이를 통해 사용자는 다양한 출력 전류 부하로 총 출력 커패시턴스와 ESR의 다양한 조합을 시도할 수 있습니다.

구성요소 R3, R4, C4 및 C5는 선택적인 스너빙 네트워크를 용이하게 하기 위해 제공됩니다. 기본적으로 채워져 있지만 대부분의 애플리케이션에서는 필요하지 않습니다. 자세한 내용은 LT4322 데이터 시트의 입력 스너버 섹션을 참조하세요.

권TAGE, 전류, 주파수 수정

더 높은 볼륨을 위해tage 작업, 참조 표 2 명시된 구성 요소가 최소 용량을 충족하거나 초과하는지 확인하십시오.tage 원하는 입력/출력 볼륨에 대한 요구 사항tag예. 반파장 토폴로지로 인해 부품 M1 및 M2는 전체 피크 대 피크 전압을 견딜 수 있어야 합니다.tage 입력 공급 장치.

더 높은 전류에 맞게 보드를 수정하려면 모든 보드 구성 요소가 다음에 설명된 최소 요구 사항을 충족하거나 초과하는지 확인하면서 다음을 순서대로 시도해 보십시오. 표 2:

C2 값과 리플 전류 용량을 높입니다.
RDS(ON) 값이 더 낮은 M1 대체품을 선택하세요.
후면 MOSFET 설치 공간을 사용하여 두 번째 매칭 FET를 병렬로 추가

20VRMS 미만의 AC 입력 공급 장치를 사용하는 애플리케이션의 경우 R1을 설치하여 회로에서 M2를 단락시킬 수 있습니다. 더 높은 주파수의 AC 입력의 경우 설치된 값이 작동하더라도 더 낮은 값 C1을 선택하는 것이 가장 좋습니다. 60Hz 미만의 주파수에서는 C1을 높여야 합니다. 자세한 내용은 LT4322 데이터 시트의 VDDA 커패시터 선택 섹션을 참조하세요.

표 2. 권tage 요구 사항

부품 참조	최소 볼륨tag전자 요구 사항
C1, C1B, CG1	16V
C2, C3, C4, C5	VIN(PEAK) 또는 원하는 VOUT(MAXDC)
M1, M2	BVDSS ≥ VIN(피크-피크)

평가 보드 개략도

그림 4. DC3117A 회로도

주문 정보

BOM

표 3. DC3117A BOM

목	수량	참조 지정자	부품 설명	제조업체, 부품 번호
필요한 회로 부품
1	1	C1	커패시터, 22μF, X7R, 25V, 10%, 1210	AVX, 12103C226KAT2A 케멧, GRM32ER71E226KE15L 무라타, CL32B226KAJNNNE 삼성, CL32226KAJNNNE
2	1	C2	커패시터, 150μF, 알루미늄 전해, 200V, 20%, THT, 방사형	니치콘, UCS2D151MHD
3	1	C1B	커패시터, CER 22μF, 25V, X7R, 2220	케멧, C2220C226K3RAC7800 교세라 AVX, 22203C226KAZ2A 칼칩전자, GMC55X7R226K25NT
4	1	M1	트랜지스터, N채널 MOSFET, 650V, 44A, HSOF-8	인피니언, IPT60R050G7 인피니언, IPT60R050G7XTMA1
5	1	M2	트랜지스터, N채널 MOSFET, 공핍 모드, 500V, 230mA, SOT-243AA(SOT-89)	마이크로칩, DN2450N8-G
6	1	RDG1	저항기, 0Ω, 1/16W, 0402	NIC, NRC04ZOTRF RΩ, MCR01MZPJ000 비셰이, CRCW04020000Z0ED 야지오, RC0402JR-070RL
7	1	U1	IC, 액티브 브리지 아이디얼 다이오드 컨트롤러, DFN-8	아날로그 장치, LT4322RDDM#PBF
추가 데모 보드 회로 구성 요소
8	0	C2-2	커패시터, 150μF, 알루미늄 전해,	니치콘, UCS2D151MHD
			200V, 20%, THT, 방사형
9	1	C4	커패시터, 0.01μF, X7R, 2000V, 10%, 2220	케메트, C2220C103KGRACTU
10	1	C5	커패시터, 0.01μF, U2J, 250V, 5%, 1206	Murata, GRM31B7U2E103JW31
11	0	C3	커패시터, 옵션, 1812
12	1	CG1	커패시터, 0.01μF, X7R, 16V, 10%, 0805	Wurth Elektronik, 885012207039
13	1	D1	LED, 녹색, 투명, 0805	Wurth 전자, 150080GS75000
14	0	엠1-1	트랜지스터, N채널 MOSFET, 650V, 44	인피니언, IPT60R050G7
			에이, HSOF-8	인피니언, IPT60R050G7XTMA1
15	0	엠2-1	트랜지스터, N채널 MOSFET, 공핍 모드, 500V, 350mA, TO -252AA(D-PAK)	마이크로칩, DN2450K4-G
16	0	R1	저항기, 옵션, 2010
17	1	R2	저항기, 270kΩ, 5%, 3/4W, 2010, AEC-	파나소닉, ERJ-12ZYJ274U
			Q200
18	1	R3	저항기, 0Ω, 1/8W, 0805	야지오, RC0805JR-070RL
19	1	R4	저항기, 7.5Ω, 5%, 1/4W, 1206	야지오, RC1206JR-077R5L
하드웨어: 데모 보드 전용
20	4	E1,E2,E3,E4	테스트 포인트, 터렛, 0.094″ MTG. 구멍, PCB 0.062″ THK	Mill-Max, 2501-2-00-80-00-00-07-0
21	4	J1,J2,J3,J4	커넥터, 바나나 잭, 암 , THT, 비절연, , 스웨이지, 0.218″	키스톤, 575-4
22	1	J5	커넥터, DC PWR 잭, 암, 3단자, 1포트, 2mm ID, 6.5mm OD, HORZ, R/A, SMT, 24V_DC, 5A	CUI INC., PJ-002AH-SMT-TR
23 24	1 4	LB1 MP5, MP6, MP7, MP8	라벨 사양, 데모 보드 일련 번호 스탠드오프, 나일론, 스냅온, 0.25″(6.4mm)	브래디, THT-96-717-10 키스톤, 8831 Wurth Elektronik, 702931000
25 26	1 0	PCB1 TP1, TP2, TP3, TP4	PCB, DC3117A 테스트 포인트, 0.044″, 0.275 L x 0.093 W, TH	승인된 공급업체, 600-DC3117A 키스톤, 1036

ESD 주의
ESD(정전기 방전)에 민감한 장치. 충전된 장치와 회로 기판은 감지되지 않고 방전될 수 있습니다. 이 제품은 특허 또는 독점 보호 회로를 갖추고 있지만 고에너지 ESD에 노출된 장치는 손상될 수 있습니다. 따라서 성능 저하 또는 기능 손실을 방지하기 위해 적절한 ESD 예방 조치를 취해야 합니다.

법적 이용 약관

여기에서 논의된 평가 보드(도구, 구성 요소 문서 또는 지원 자료와 함께 "평가 보드")를 사용함으로써 귀하는 아래에 명시된 약관("계약")에 따라야 함에 동의하는 것입니다. 다만 평가 보드를 구매한 경우에는 Analog Devices 표준 판매 약관이 적용됩니다. 본 계약을 읽고 동의하기 전까지는 평가위원회를 이용하지 마십시오. 평가위원회를 사용하는 것은 귀하가 계약에 동의한 것으로 간주합니다. 본 계약은 귀하("고객")와 Analog Devices, Inc. 간에 체결됩니다. ("ADI")는 주요 사업장이 있는 미국 캘리포니아 주 샌타바버라에 위치하고 있습니다. 계약의 약관에 따라 ADI는 고객에게 평가 보드를 평가 목적으로만 사용할 수 있는 무료, 제한적, 개인적, 임시적, 비독점적, 하위 라이선스 불가, 양도 불가 라이선스를 부여합니다. 고객은 평가 보드가 위에 언급된 유일하고 독점적인 목적을 위해 제공된다는 점을 이해하고 동의하며, 다른 목적을 위해 평가 보드를 사용하지 않기로 동의합니다. 또한, 부여된 라이선스는 다음과 같은 추가 제한 사항에 따라 명시적으로 적용됩니다. 고객은 (i) 평가 보드를 임대, 리스, 전시, 판매, 양도, 할당, 재허가 또는 배포해서는 안 됩니다. (ii) 제3자가 평가 보드에 액세스하도록 허용해서는 안 됩니다. 본 문서에서 사용되는 "제3자"라는 용어에는 ADI, 고객, 직원, 계열사 및 사내 컨설턴트 외의 모든 법인이 포함됩니다. 평가 보드는 고객에게 판매되지 않습니다. 평가 보드 소유권을 포함하여 여기에 명시적으로 부여되지 않은 모든 권리는 ADI가 보유합니다. 비밀 유지. 본 계약과 평가위원회는 모두 ADI의 기밀 및 독점 정보로 간주됩니다. 고객은 어떠한 이유로든 평가위원회의 일부를 타인에게 공개하거나 양도할 수 없습니다. 평가 보드 사용이 중단되거나 본 계약이 종료되는 경우, 고객은 평가 보드를 즉시 ADI에 반환하는 데 동의합니다. 추가 제한 사항. 고객은 평가 보드의 칩을 분해, 디컴파일 또는 리버스 엔지니어링할 수 없습니다. 고객은 납땜이나 평가 보드의 재료 내용에 영향을 미치는 기타 활동을 포함하되 이에 국한되지 않고, 평가 보드에 발생한 손상이나 수정 또는 변경 사항을 ADI에 알려야 합니다. 평가 위원회의 수정은 RoHS 지침을 포함하되 이에 국한되지 않는 해당 법률을 준수해야 합니다. 종료. ADI는 고객에게 서면 통지를 통해 언제든지 본 계약을 종료할 수 있습니다. 고객은 해당 시점에 평가위원회를 ADI에 반환하는 데 동의합니다. 책임의 한계. 여기에 제공된 평가 보드는 "있는 그대로" 제공되며 ADI는 이와 관련하여 어떠한 종류의 보증이나 진술도 하지 않습니다. ADI는 상품성, 소유권, 특정 목적에의 적합성 또는 지적 재산권의 비침해에 대한 묵시적 보증을 포함하되 이에 국한되지 않고 평가위원회와 관련하여 명시적이든 묵시적이든 모든 진술, 보증, 보장 또는 보장에 대해 명시적으로 부인합니다. 어떠한 경우에도 ADI와 해당 라이센스자는 고객이 평가보드를 소지하거나 사용함으로써 발생하는 우발적, 특수, 간접적 또는 결과적 손해에 대해 책임을 지지 않습니다. 여기에는 이익 손실, 지연 비용, 인건비 또는 영업권 손실이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다. ADI가 모든 사유로 인해 부담하는 총책임은 미화 100.00달러($XNUMX)로 제한됩니다. 내 보내다. 고객은 평가위원회를 다른 국가로 직간접적으로 수출하지 않으며, 수출과 관련된 모든 해당 미국 연방법 및 규정을 준수하는 데 동의합니다. 준거법. 본 계약은 매사추세츠 연방의 실체법(법률 충돌 규칙 제외)에 따라 지배되고 해석됩니다. 본 계약과 관련된 모든 법적 조치는 매사추세츠주 서퍽 카운티에 있는 관할권을 가진 주 및 연방 법원에서 심리되며, 고객은 이러한 법원의 개인 관할권 및 재판지에 복종합니다.

문서 / 리소스

Analog Devices LT4322 부동 고전압tage 능동 정류기 컨트롤러 [PDF 파일] 사용자 가이드
DC3117A, LT4322 부동 고전압tage 능동 정류기 컨트롤러, 부동 고전압tage 능동 정류기 컨트롤러, 고전압tage 능동 정류기 컨트롤러, 능동 정류기 컨트롤러, 정류기 컨트롤러, 컨트롤러

참고문헌

사용자 설명서

특징

평가 키트 내용

필요한 서류

필요한 장비

일반 설명