Sekarang di sini kita mula -mula melihat litar dengan LM5164 maka kita pergi langkah demi langkah memilih bahagian seperti induktor, kapasitor, perintang dan akhirnya, kita bercakap mengenai susun atur PCB dan penyelesaian masalah. Ok, mari kita mulakan.
Apa yang kita dapat dengan LM5164
Cip LM5164 ini sangat berguna kerana ia boleh mengambil input 15V hingga 100V, dan kami boleh menetapkan voltan output dari 1.225V kepada apa sahaja yang kami mahu (di bawah VIN). Tetapi di sini kami menetapkannya pada 12V 1A. Sekarang beberapa perkara yang baik mengenai cip ini:
Berfungsi dari 15V hingga 100V sangat fleksibel.
Kita boleh menyesuaikan output menggunakan dua perintang.
Memberi 1A semasa, cukup baik untuk banyak perkara.
Mempunyai IQ yang rendah jadi tidak membazirkan banyak kuasa.
Menggunakan kawalan berterusan (COT), yang bermaksud tindak balas cepat terhadap perubahan beban.
Mempunyai MOSFET di dalam supaya tidak memerlukan diod luaran.
Jadi cip ini cukup kemas apabila kita mahu input voltan tinggi tetapi memerlukan output 12V yang selamat.
Apa litar ini
Sekarang apabila kita menggunakan LM5164 ini, kita tidak hanya menyambungkannya secara langsung, kita memerlukan bahagian lain untuk menjadikannya berfungsi dengan baik. Inilah yang kami letakkan:
LO (Inductor) → Bahagian ini menyimpan tenaga dan membantu beralih berfungsi dengan lancar.
CIN (kapasitor input) → Ini menstabilkan voltan input supaya LM5164 tidak melihat voltan secara tiba -tiba dips.
Cout (kapasitor output) → ini mengurangkan riak, jadi kami mendapat 12v dc bersih.
RFB1, RFB2 (perintang maklum balas) → ini menetapkan voltan output.
CBST (kapasitor bootstrap) → Ini membantu MOSFET yang tinggi berfungsi dengan baik.
RA, CA, CB (Rangkaian Pampasan) → Ini diperlukan untuk memastikan litar stabil.
Jika kita memilih nilai yang salah, maka kita mendapat output yang buruk -sama ada melompat voltan, riak tinggi, atau ia tidak akan bermula. Jadi, kami mengira semuanya dengan betul.
Bagaimana kita menetapkan voltan output
Sekarang LM5164 mempunyai pin maklum balas (FB) dan kami menyambungkan RFB1 dan RFB2 di sana untuk menetapkan voltan output. Formula adalah:
VOUT = 1.225V * (1 + RFB1 / RFB2)
Kami menetapkan RFB2 = 49.9kΩ (nilai yang baik dari lembaran data), kini kami mengira RFB1 untuk output 12V:
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
OK tetapi 439kΩ tidak standard jadi kami menggunakan 453kΩ yang cukup dekat.
Berapa cepat litar ini bertukar
Penukar Buck ini berfungsi dengan beralih, jadi kita perlu menetapkan kelajuan menukar. Masa ia kekal (tan) adalah:
Ton = vout / (vin * fsw)
Kami mengambil VOUT = 12V, VIN = 100V, FSW = 300kHz Jadi:
Ton = 12V / (100V * 300000)
Nada = 400ns
Sekarang off-time (toff) adalah:
Toff = ton * (wain / vout - 1)
Menggantikan nilai:
Toff = 400ns * (100v / 12v - 1)
Toff = 400ns * 7.33
Toff = 2.93μs
Kitaran tugas (d) adalah:
D = Vout / Wain
D = 12V / 100V
D = 0.12 (12%)
Oleh itu, MOSFET sedang berjalan selama 12% untuk masa 88%.
Memilih komponen
Induktor (lo)
Kami dapati menggunakan ini:
Lo = (vinmax - vout) * d / (ΔIL * fsw)
Kita ambil ΔIL = 0.4a,
LO = (100V - 12V) * 0.12 / (0.4A * 300000)
LO = 68μH
Jadi kita menggunakan induktor 68μH.
Kapasitor output (cout)
Kami memerlukan cout untuk mengurangkan riak:
Cout = (iout * d) / (Δvout * fsw)
Untuk ΔVout = 50mv,
Cout = 8μF
Tetapi lebih baik menggunakan 47μF untuk selamat.
Kapasitor input (CIN)
Untuk CIN kami menggunakan:
Cin = (iout * d) / (Δvin * fsw)
Untuk ΔVin = 5v,
Makan = 2.2μ y
Kapasitor Bootstrap (CBST)
Kami hanya mengambil 2.2NF dari cadangan data.
Memeriksa kecekapan
Kecekapan (η) adalah:
H = (pout / pin) * 100%
Pout = vout * iout = 12w
Untuk kecekapan 80%,
Pin = 12W / 0.80 = 15W
Input Arus:
Iin = pin / vin
Iin = 15w / 100v
Iin = 0.15a
Susun atur PCB, sangat penting!
Sekarang jika susun atur PCB tidak baik maka kita mendapat bunyi yang tinggi, prestasi buruk atau kegagalan. Jadi:
Buat jejak arus tinggi pendek dan luas.
Letakkan kapasitor dekat dengan cip.
Gunakan satah tanah untuk mengurangkan bunyi bising.
Tambah vias haba di bawah LM5164 untuk membantu penyejukan.
Menguji dan memperbaiki masalah
Mulakan dengan voltan input yang rendah (15V).
Semak jika kita mendapat output 12V.
Gunakan osiloskop untuk melihat bentuk gelombang beralih.
