Acum aici vedem mai întâi circuitul cu LM5164, apoi mergem pas cu pas alegând piese precum inductor, condensator, rezistențe și, în sfârșit, vorbim despre aspectul PCB și depanarea. OK, să începem.
Ce obținem cu LM5164
Acest cip LM5164 este super util, deoarece poate dura 15V până la 100V intrare și putem stabili tensiunea de ieșire de la 1.225V la orice ne dorim (sub VIN). Dar aici l -am setat la 12V 1A. Acum câteva lucruri bune despre acest cip:
Funcționează de la 15V la 100V atât de flexibil.
Putem ajusta ieșirea folosind două rezistențe.
Oferă 1a actual, suficient de bun pentru multe lucruri.
Are IQ scăzut, deci nu pierde multă putere.
Utilizează controlul constant pe timp (COT), ceea ce înseamnă răspuns rapid la modificările de încărcare.
Are MOSFET -uri în interior, astfel încât nu este nevoie de diode externe.
Deci, acest cip este destul de îngrijit atunci când dorim o intrare de înaltă tensiune, dar au nevoie de o ieșire sigură de 12V.
Ce are acest circuit
Acum, când folosim acest LM5164, nu o conectăm direct, ci avem nevoie de alte părți pentru a face să funcționeze corect. Iată ce am pus:
LO (inductor) → Această parte stochează energie și ajută la comutarea muncii fără probleme.
CIN (condensator de intrare) → Aceasta stabilizează tensiunea de intrare, astfel încât LM5164 să nu vadă scufundări bruște ale tensiunii.
Cout (condensator de ieșire) → Aceasta reduce ondularea, astfel încât obținem curat 12V DC.
RFB1, RFB2 (rezistențe de feedback) → aceste tensiuni de ieșire stabilite.
CBST (condensator de bootstrap) → Acest lucru ajută MOSFET-ul înalt să funcționeze corect.
RA, CA, CB (rețea de compensare) → acestea sunt necesare pentru a menține circuitul stabil.
Dacă alegem valori greșite, atunci obținem o ieșire proastă - fie salturi de tensiune, ondulare ridicată sau nici măcar nu va începe. Deci, calculăm totul corect.
Cum stabilim tensiunea de ieșire
Acum LM5164 are un pin de feedback (FB) și conectăm acolo RFB1 și RFB2 pentru a seta tensiunea de ieșire. Formula este:
Vout = 1.225V * (1 + RFB1 / RFB2)
Fixăm RFB2 = 49,9kΩ (valoare bună de la fișa tehnică), acum calculăm RFB1 pentru ieșirea de 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, dar 439kΩ nu este standard, așa că folosim 453kΩ, care este suficient de aproape.
Cât de repede comută acest circuit
Acest convertor Buck funcționează prin comutare, așa că trebuie să setăm viteza de comutare. Timpul în care rămâne pe (ton) este:
Ton = Vout / (Vin * FSW)
Luăm Vout = 12V, Vin = 100V, FSW = 300kHz Deci:
Ton = 12V / (100V * 300000)
Ton = 400ns
Acum, timpul în afara timpului (TOFF) este:
Toff = ton * (vin / vot - 1)
Înlocuirea valorilor:
Toff = 400ns * (100V / 12V - 1)
Toff = 400ns * 7.33
Toff = 2,93 µs
Ciclul de serviciu (D) este:
D = Vout / Wine
D = 12V / 100V
D = 0,12 (12%)
Așadar, MOSFET este de 12% timp și de 88% timp.
Alegerea componentelor
Inductor (LO)
Găsim LO folosind acest lucru:
Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)
Luăm ΔIL = 0,4a,
Lo = (100V - 12V) * 0,12 / (0,4a * 300000)
LO = 68µH
Deci folosim un inductor de 68 um.
Condensator de ieșire (cout)
Avem nevoie de cout pentru a reduce ondularea:
Cout = (iout * d) / (ΔVout * FSW)
Pentru ΔVout = 50mV,
Cout = 8µf
Dar mai bine să folosiți 47µF pentru a fi în siguranță.
Condensator de intrare (CIN)
Pentru CIN folosim:
CIN = (Iout * d) / (ΔVin * FSW)
Pentru ΔVin = 5V,
Mâncare = 2,2 μ Y
Condensator de bootstrap (CBST)
Luăm doar 2.2NF din recomandarea fișei de date.
Verificarea eficienței
Eficiența (η) este:
H = (pout / pin) * 100%
Pout = vout * iout = 12w
Pentru eficiență de 80%,
Pin = 12w / 0.80 = 15w
Curent de intrare:
Iin = pin / vin
IIN = 15W / 100V
Iin = 0,15a
Aspect PCB, super important!
Acum, dacă aspectul PCB este rău, atunci obținem zgomot ridicat, performanță proastă sau chiar eșec. Aşa:
Faceți urme cu curent ridicat scurt și larg.
Puneți condensatoare aproape de cip.
Folosiți un plan la sol pentru a reduce zgomotul.
Adăugați vias termic sub LM5164 pentru a ajuta la răcire.
Testarea și remedierea problemelor
Începeți cu o tensiune de intrare mică (15V).
Verificați dacă primim o ieșire de 12V.
Folosiți un osciloscop pentru a vedea schimbarea formei de undă.
