Şimdi burada LM5164 ile devreyi görüyoruz, sonra indüktör, kapasitör, dirençler gibi parçaları seçerek adım adım gidiyoruz ve son olarak PCB düzeni ve sorun giderme hakkında konuşuyoruz. Tamam, başlayalım.
LM5164 ile ne elde ettiğimiz
Bu LM5164 çipi süper kullanışlıdır, çünkü 15V ila 100V giriş alabilir ve çıkış voltajını 1.225V'den istediğimiz her şeye (VIN'in altında) ayarlayabiliriz. Ama burada 12V 1A'da ayarladık. Şimdi bu çip hakkında bazı iyi şeyler:
15V'den 100V'ye kadar çok esnek çalışır.
Çıktıyı iki direnç kullanarak ayarlayabiliriz.
1A akım verir, birçok şey için yeterince iyi.
Düşük IQ'ya sahiptir, bu nedenle fazla güç harcamaz.
Sabit zaman (COT) kontrolü kullanır, bu da yük değişikliklerine hızlı yanıt anlamına gelir.
İçinde mosfetler var, bu yüzden harici diyotlara gerek yok.
Bu nedenle, yüksek voltaj girişi istediğimizde ancak güvenli bir 12V çıkışına ihtiyaç duyduğumuzda bu çip oldukça temiz.
Bu devre ne var
Şimdi bu LM5164'ü kullandığımızda sadece doğrudan bağlamıyoruz, düzgün çalışması için başka parçalara ihtiyacımız var. İşte koyduğumuz şey:
LO (indüktör) → Bu parça enerjiyi depolar ve çalışmanın sorunsuz bir şekilde değiştirilmesine yardımcı olur.
CIN (giriş kapasitörü) → Bu, giriş voltajını stabilize eder, böylece LM5164 ani voltaj düşüşleri görmez.
Cout (çıkış kapasitörü) → Bu dalgalanmayı azaltır, böylece 12V DC'yi temizleriz.
RFB1, RFB2 (geri bildirim dirençleri) → Bu ayar çıkış voltajı.
CBST (bootstrap kapasitör) → Bu, yüksek taraflı MOSFET'in düzgün çalışmasına yardımcı olur.
RA, CA, CB (Tazminat Ağı) → Bunlar devreyi sabit tutmak için gereklidir.
Yanlış değerleri seçersek, kötü çıktı elde ederiz - ya voltaj atlamaları, yüksek dalgalanma veya başlamayacak bile. Böylece, her şeyi doğru bir şekilde hesaplıyoruz.
Çıkış voltajını nasıl ayarladık
Şimdi LM5164'te bir geri bildirim pimi (FB) var ve çıkış voltajını ayarlamak için RFB1 ve RFB2'yi oraya bağlıyoruz. Formül:
Vout = 1.225V * (1 + RFB1 / RFB2)
RFB2 = 49.9kΩ (veri sayfasından iyi değer) düzeltiyoruz, şimdi 12V çıkışı için RFB1'i hesaplıyoruz:
RFB1 = (Vout / 1.225V - 1) * RFB2
RFB1 = (12V / 1.225V - 1) * 49.9kΩ
RFB1 = (9.8 - 1) * 49.9kΩ
RFB1 = 8.8 * 49.9kΩ
RFB1 = 439kΩ
Tamam ama 439kΩ standart değil, bu yüzden yeterince yakın 453kΩ kullanıyoruz.
Bu devre ne kadar hızlı geçiyor
Bu kova dönüştürücü geçiş yaparak çalışır, bu nedenle anahtarlama hızını ayarlamamız gerekir. (Ton) üzerinde kaldığı zaman:
Ton = vout / (vin * fsw)
Vout = 12V, VIN = 100V, FSW = 300KHz SO:
Ton = 12V / (100V * 300000)
Ton = 400ns
Şimdi OFF-Time (Toff):
Toff = ton * (şarap / vout - 1)
Değerlerin yerine geçme:
Toff = 400ns * (100V / 12V - 1)
Toff = 400ns * 7.33
Toff = 2.93µs
Görev Döngüsü (D):
D = vout / şarap
D = 12V / 100V
D = 0.12 (%12)
Yani MOSFET% 12 kez açık ve% 88 zaman kapalı.
Bileşenleri Seçme
İndüktör (LO)
Bunu kullanarak buluyoruz:
Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)
ΔIL = 0.4A alıyoruz,
Lo = (100V - 12V) * 0.12 / (0.4a * 300000)
Lo = 68µH
Bu yüzden 68µH indüktör kullanıyoruz.
Çıkış Kondansatörü (Cout)
Dalgalanmayı azaltmak için cout'a ihtiyacımız var:
Cout = (iout * d) / (ΔVout * fsw)
ΔVout = 50mv için,
Cout = 8µf
Ancak güvenli olmak için 47µf kullanmak daha iyidir.
Giriş Kondansatörü (CIN)
CIN için kullanıyoruz:
CIN = (iout * d) / (Δvin * fsw)
Δvin = 5V için,
Yeme = 2.2μ y
Bootstrap kapasitör (CBST)
Veri sayfası tavsiyesinden sadece 2.2nf alıyoruz.
Verimliliği Kontrol Etme
Verimlilik (η):
H = (pout / pim) *% 100
POUT = VOUT * IOUT = 12W
% 80 verimlilik için,
PIN = 12W / 0.80 = 15W
Giriş Akımı:
İin = pin / vin
IIN = 15W / 100V
IIN = 0.15A
PCB Düzeni, Süper Önemli!
Şimdi PCB düzeni kötüyse, yüksek gürültü, kötü performans ve hatta başarısızlık elde ederiz. Bu yüzden:
Yüksek akım izlerini kısa ve geniş hale getirin.
Kapasitörleri çipin yakınına yerleştirin.
Gürültüyü azaltmak için bir zemin düzlemi kullanın.
Soğutmaya yardımcı olmak için LM5164 altına termal vias ekleyin.
Test ve Düzeltme Sorunları
Düşük giriş voltajı (15V) ile başlayın.
12V çıkışı alıp almadığımızı kontrol edin.
Dalga formunun anahtarlamasını görmek için bir osiloskop kullanın.
