Step-down justerbar spenning, strømregulatorkrets ved bruk av LM2673

Dette betyr at de er i stand til å kjøre belastninger på opptil 3 AMP -er, samtidig som de opprettholder utmerkede reguleringsegenskaper med utmerkede reguleringsreguleringer.

En av de fremtredende funksjonene er deres høye effektivitet som er større enn 90%.

Denne imponerende effektiviteten oppnås takket være bruken av en lav DMOS-strømbryter på motstand.

Når det gjelder utgangsspenninger, har denne serien deg dekket med faste alternativer tilgjengelig på 3,3 V, 5 V og 12 V, pluss at det også er en justerbar utgangsversjon for de som trenger litt mer fleksibilitet.

Hele ideen bak det enkle Switcher® -konseptet er å gjøre designprosessen så enkel som mulig ved å bruke et minimalt antall eksterne komponenter.

En av de kule tingene med disse regulatorene er at de opererer med en høy fast frekvensoscillator som kjører på 260 kHz.

Dette gjør at designere kan bruke komponenter i mindre størrelse, som virkelig kan være nyttige i trange rom.

I tillegg er det en familie av standardinduktorer tilgjengelig fra forskjellige produsenter som er kompatible med LM2673, noe som gjør designprosessen enda enklere.

En annen fin funksjon er muligheten til å redusere inngangsstrømmen når du kjører på regulatoren.

Du kan gjøre dette ved å legge til en mykt-start timing-kondensator som bidrar til å gradvis slå på regulatoren i stedet for å treffe den med all strøm på en gang med en gang.

Sikkerhet er også en prioritering med LM2673-serien siden den inkluderer innebygde termiske avstengningsfunksjoner og en motstandsprogrammerbar strømgrense for Power MOSFET-bryteren.

Dette hjelper til med å beskytte både enheten selv og eventuelle lastkretser koblet til den under feilforhold.

Utgangsspenningen er garantert å holde seg innenfor en ± 2% toleranse som er ganske pålitelig.

I tillegg kontrolleres klokkefrekvensen innen en ± 11% toleranse.

Pinout -detaljer

Pinout -funksjoner

Absolutt maksimal rangering av IC LM2673

Merknader:

Skyver ting langt forbi ovennevnte Absolutt maksimal rangeringer Kan totalt ødelegge enheten din, som permanent.

Seriøst handler disse rangeringene bare om stress og ikke tenker at enheten din faktisk vil fungere hvis du presser den til disse grensene eller til og med i nærheten av de andre forholdene som ikke er inne i Anbefalte driftsforhold.

Og hvis du har å gjøre med ting med militære/romfartsklasse, må du kontakte Texas Instruments salgskontor/distributører for å se hva som skjer og få de riktige spesifikasjonene.

Også den bryterespenningen til jordparameter? Den absolutte maksimale spesifikasjonen snakker om DC -spenning.

Men du kan gå litt negativt med spenningen, som -10 V, men bare hvis det bare er en liten glipp av en puls, som opptil 20 ns.

Hvis pulsen er litt lengre, si 60 ns, kan du bare gå ned til -6 V, og hvis den er enda lenger, som 100 ns, er det bare -3 V ...

Anbefalte driftsforhold

Elektriske egenskaper

LM2673 - Fast 3,3 V -utgang

LM2673 - Fast 5 V -utgang

LM2673 - Fast 12 V -utgang

LM2673 - Justerbar utgang 8V til 40V

Detaljert beskrivelse (typisk fast spenningsutgangsdesign)

LM2673 er ​​et fantastisk lite stykke teknologi som gir alle de aktive funksjonene du trenger for en nedtrapping, eller Buck Converter, Switching Regulator.

Den har en intern strømbryter som faktisk er en DMOS Power MOSFET. Denne designen lar den håndtere høye strømfunksjoner - opp til 3 A - mens du fungerer med imponerende effektivitet.

Hvis du er ute etter designstøtte, er Webench -verktøy er superhånd. Det kan hjelpe deg med valg av øyeblikkelig komponent, utføre beregninger av kretsytelse for evaluering, generere en regning av materialkomponentliste og til og med gi et kretsskjema spesielt for LM2673.

Funksjonsblokkdiagram

Bryter utgangen

La oss snakke om bryterutgangen et øyeblikk. Denne utgangen kommer direkte fra en MOSFET -bryter som er koblet til høyre til inngangsspenningen.

Det denne bryteren gjør er å gi energi til en induktor, en utgangskondensator og belastningskretsene, alt under kontroll av en intern pulsbreddemodulator (PWM).

PWM -kontrolleren opererer av en fast 260 kHz oscillator. I en typisk nedtrappende applikasjon er pliktsyklusen-i utgangspunktet forholdet mellom tiden på bryteren på kontra av-av denne strømbryteren er proporsjonal med forholdet mellom utgangsspenningen til strømforsyningen sammenlignet med inngangsspenningen.

Du vil finne at spenningen på pinne 1 bryter mellom VIN (når bryteren er på) og under bakkenivå på grunn av spenningsfallet over en ekstern Schottky -diode (når bryteren er AV).

Inngang

Nå går videre til inngangssiden, det er her du kobler inn inngangsspenningen din for strømforsyningen ved pinne 2. .

For å sikre at alt fungerer som det skal, må du sørge for at inngangsspenningen din holder seg innenfor området 8 V til 40 V. For optimal ytelse fra strømforsyningen din, er det avgjørende å alltid omgå denne inngangspinnen med en inngangskondensator som er plassert nær til pin 2.

C Boost

Neste opp er C Boost. Du må koble en kondensator fra pinne 3 til bryterutgangen ved pinne 1. Denne kondensatoren spiller en viktig rolle ved å øke portstasjonen til den interne MOSFET over VIN slik at den helt kan slå på.

Ved å gjøre dette hjelper det med å minimere ledningstap i strømbryteren som igjen opprettholder høy effektivitet. Den anbefalte verdien for denne C _Øke Kondensator er rundt 0,01 µF.

Bakke

La oss ikke glemme bakken! Denne forbindelsen fungerer som grunnreferanse for alle komponenter i strømforsyningsoppsettet.

I applikasjoner der du har hurtigbytte og høye strømmer-som de som bruker LM2673-anbefaler Texas Instruments å bruke et bredt bakkeplan.

Dette hjelper til med å minimere signalkobling gjennom kretsen og holder alt i gang jevnt.

Nåværende justering

En av de fremtredende funksjonene i LM2673 er ​​dens evne til å justere og skreddersy toppbryterens strømgrense i henhold til hva din spesifikke applikasjon krever.

Dette betyr at du ikke trenger å bekymre deg for å bruke eksterne komponenter som må være fysisk dimensjonert for å håndtere strømnivåer som kan være mye høyere enn hva kretsen din normalt fungerer på (som under kortvarige utgangsbetingelser).

For å sette opp dette kobler du en motstand fra pinne 5 til bakken. Denne motstanden etablerer en strøm (i (pin 5) = 1,2 V / R _Adj ) som avgjør hvor mye toppstrøm som strømmer gjennom den strømbryteren. Maksimal bryterstrøm blir fikset på et nivå beregnet som 37,125 delt på r _Adj .

Tilbakemelding

La oss nå gå videre til tilbakemelding. Denne inngangen kobles til en to-trinns høygainforsterker som driver PWM-kontrolleren. Det er viktig å koble PIN 6 direkte til den faktiske utgangen av strømforsyningen din for å angi DC -utgangsspenningen riktig.

For faste utgangsenheter som de med utganger på 3,3 V, 5 V og 12 V, trenger du bare en direkte ledningstilkobling for å få det til siden det er interne forsterkningsmotstander som allerede er gitt i LM2673.

Imidlertid, hvis du bruker en justerbar utgangsversjon, trenger du to eksterne motstander for å angi den DC -utgangsspenningen nøyaktig.

For å sikre stabil drift av strømforsyningen din, er det veldig viktig å forhindre kobling av induktorfluks i tilbakemeldingsinngangen.

Mykstart

Endelig har vi mykstart! Ved å koble en kondensator fra pinne 7 til bakken, tillater du en gradvis turn-on din koblingsregulator.

Denne kondensatoren setter opp en tidsforsinkelse som gradvis øker hvor mye pliktsyklus din interne strømbryter bruker.

Denne funksjonen kan redusere hvor mye overspenningsstrøm som blir trukket fra inngangsforsyningen din når det er en brå påføring av inngangsspenning.

Hvis du ikke trenger myk startfunksjonalitet, bør du la denne pinnen være åpen.

Designe en LM2673 SEP-Down-regulator med fast spenningsutgang

Designkrav

Så hvis du ønsker å få LM2673 i gang, må du spikre noen få ting først. Begynn med å finne ut driftsforholdene for strømforsyning og den maksimale utgangsstrømmen du trenger. Følg deretter disse trinnene for å plukke ut de riktige eksterne komponentene for LM2673 -oppsettet.

Detaljert designprosedyre

La oss forestille oss at du vil lage en systemlogikk strømforsyningsbuss som kjører på 3,3 V. Du planlegger å bruke en veggadapter som gir deg en uregulert DC -spenning et sted mellom 13 V og 16 V. Også den maksimale belastningsstrømmen du forventer er er Rundt 2,5 A.

Å, og du vil ha en forsinkelse av mykt start på omtrent 50 ms. Pluss at du foretrekker å bruke gjennomgående hullkomponenter.

Ok, her er hvordan vi kan få det til å skje:

Trinn 1: Driftsforhold

La oss først legge ut de kjente driftsforholdene:

• I _UTE = 3,3 v
• I _I Maksimum = 16 in
• jeg _LASTE Maksimum = 2,5 a

Trinn 2: Velg LM2673 -varianten

Gå videre og velg en LM2673T-3.3. Husk at utgangsspenningen har en toleranse på ± 2% ved romtemperatur og ± 3% over hele driftstemperaturområdet.

Trinn 3: Velg din induktor

La oss nå bruke nomografen til 3.3 V -enheten. Finn figur 14 (selv om det ikke er inkludert i disse søkeresultatene, forutsetter dette trinnet at du har tilgang til det) og se hvor 16 V horisontale linjen (Vin Max) krysser med 2,5 en vertikal linje (i _LASTE maks). Dette skjæringspunktet forteller deg at du vil trenge en L33, som er en 22 uH induktor.

Når du ser på tabell 3 (heller ikke inkludert i disse søkeresultatene, men antatt å være tilgjengelig), vil du se at L33 i en gjennomgangskomponent kan hentes fra Renco med delenummer RL-1283-22-43 eller fra pulsteknikk med delenummer PE-53933.

Trinn 4: Velg utgangskondensatoren

Neste bruk tabell 5 eller tabell 6 (igjen, disse tabellene er ikke gitt her, men antas å være tilgjengelige) for å finne ut hvilken utgangskondensator du skal bruke. Gitt at du har en 3,3 V-utgang og en 33 µH induktor, bør det være flere gjennomgående hullsutgangskondensatorløsninger.

Disse løsningene vil fortelle deg hvor mange av samme type kondensatorer som er parallelle og vil gi deg en identifiserende kondensatorkode.

Tabell 1 eller tabell 2 (antatt å være tilgjengelig) skal gi de spesifikke egenskapene for hver kondensator. Noen av disse valgene vil fungere bra i kretsen din:

• 1 × 220 µF, 10 V Sanyo OS-Con (kode C5)
• 1 × 1000 µF, 35 V Sanyo MV-GX (kode C10)
• 1 × 2200 µF, 10 V Nichicon PL (kode C5)
• 1 × 1000 µF, 35 V Panasonic HFQ (kode C7)

Tabell 1.

Tabell 2.

Induktorutvelgelsesguide
Tabell 3.. Induktorprodusent Deltall

Tabell 4. Schottky Diode Selection Table

Nomografer

Trinn 5: Velg inngangskondensatoren

Bruk til slutt tabell 5 eller tabell 8 for å plukke ut en inngangskondensator. Med en 3,3 V-utgang og en 22 uH induktor er det tre gjennomgående løsninger tilgjengelig.

Disse kondensatorene vil gi deg en tilstrekkelig spenningsvurdering og en RMS -strømvurdering som er større enn 1,25 a (som er halvparten av i _LASTE maks).

Igjen med henvisning til tabell 1 eller tabell 2 for spesifikke komponentdetaljer, er disse alternativene egnet:

• 1 × 1000 µF, 63 V Sanyo MV-GX (kode C14)
• 1 × 820 µF, 63 V Nichicon PL (kode C24)
• 1 × 560 µF, 50 V Panasonic HFQ (kode C13)

Trinn 6: Velg en Schottky diode

Ta nå en titt ved tabell 4. Du må velge ut en Schottky -diode som er vurdert til 3 ampere eller mer. For denne applikasjonen, der vi har å gjøre med spenninger rundt 20 V, er det et par passende gjennomgående hullkomponenter du kan bruke:

1N5820

SR302

Trinn 7: Sette opp C _ØKE og mykstart

La oss deretter få det C _ØKE Kondensator sortert ut. Du kan gå med en 0,01 µF kondensator for C _ØKE .

Nå for den 50 ms soft-start-forsinkelsen du ønsket, må vi vurdere noen få parametere:

• jeg _SST : 3,7 µA
• t _Ss : 50 ms
• I _SST : 0,63 v
• I _UTE : 3.3 v
• I _Schottky : 0,5 v
• I _I : 16 v

Ved å bruke maksimum V _I Verdi, du sørger for at forsinkelsestiden for mykt start vil være minst de 50 ms du sikter mot.

For å finne ut riktig verdi for CSS, kan du bruke formelen (men jeg formaterer den ikke her, slik at du kan se den i ren tekst), og det gir oss en verdi på 0,148 µF. Siden det ikke er en standard kondensatorverdi, kan du bruke en 0,22 µF kondensator i stedet. Dette vil gi deg mer enn nok forsinkelse av mykt start.

Trinn 8: Bestem r _Adj Verdi