Tagad šeit vispirms redzam ķēdi ar LM5164, tad mēs soli pa solim ejam izvēloties tādas detaļas kā induktors, kondensators, rezistori, un, visbeidzot, mēs runājam par PCB izkārtojumu un problēmu novēršanu. Labi, sāksim.
Ko mēs iegūstam ar LM5164
Šī LM5164 mikroshēma ir ļoti noderīga, jo tā var aizņemt 15 V līdz 100 V ieeju, un mēs varam iestatīt izejas spriegumu no 1,225 V uz visu, ko vēlamies (zem Vin). Bet šeit mēs to iestatījām pie 12v 1a. Tagad dažas labas lietas par šo mikroshēmu:
Darbojas no 15 V līdz 100 V tik ļoti elastīgi.
Mēs varam pielāgot izvadi, izmantojot divus rezistorus.
Piešķir 1A strāvu, pietiekami labs daudzām lietām.
Ir zems IQ, tāpēc netērē daudz enerģijas.
Izmanto pastāvīgu (COT) vadību, kas nozīmē ātru reakciju uz slodzes izmaiņām.
Iekšpusē ir MOSFET, tāpēc nav nepieciešami ārēji diodes.
Tātad šī mikroshēma ir diezgan glīta, ja vēlamies augstsprieguma ieeju, bet nepieciešama droša 12 V izeja.
Kas ir šai shēmai
Tagad, kad mēs izmantojam šo LM5164, mēs to ne tikai savienojam tieši, mums ir vajadzīgas citas detaļas, lai tā darbotos pareizi. Lūk, ko mēs ieliekam:
LO (induktors) → Šī daļa uzkrāj enerģiju un palīdz vienmērīgi mainīt darbu.
CIN (ieejas kondensators) → Tas stabilizē ieejas spriegumu tā, lai LM5164 neredzētu pēkšņu sprieguma kritumu.
Cout (izejas kondensators) → Tas samazina pulsāciju, tāpēc mēs saņemam tīru 12 V DC.
RFB1, RFB2 (atgriezeniskās saites rezistori) → tie nosaka izejas spriegumu.
CBST (Bootstrap kondensators) → Tas palīdz augstas puses MOSFET darboties pareizi.
RA, CA, CB (kompensācijas tīkls) → Tie ir nepieciešami, lai ķēde būtu stabila.
Ja mēs izvēlamies nepareizas vērtības, tad mēs iegūstam sliktu izvadi - vai nu sprieguma lēcienus, augstu pulsāciju, vai arī tas pat nesāksies. Tātad, mēs visu aprēķinām pareizi.
Kā mēs iestatām izejas spriegumu
Tagad LM5164 ir atgriezeniskās saites tapa (FB), un mēs tur savienojam RFB1 un RFB2, lai iestatītu izejas spriegumu. Formula ir:
Vout = 1,225v * (1 + rfb1 / rfb2)
Mēs labojam rfb2 = 49,9kΩ (laba vērtība no datu lapas), tagad mēs aprēķinām RFB1 12 V izvadei:
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
Labi, bet 439kΩ nav standarta, tāpēc mēs izmantojam 453kΩ, kas ir pietiekami tuvu.
Cik ātri šī shēma slēdz
Šis Buck pārveidotājs darbojas, pārslēdzot, tāpēc mums jāiestata pārslēgšanās ātrums. Laiks, kad tas paliek uz (ton), ir:
Ton = vout / (vin * fsw)
Mēs ņemam vout = 12v, vin = 100 v, fsw = 300kHz tātad:
Ton = 12v / (100 V * 300000)
Tonis = 400NS
Tagad ir ārpus laiks (toff) ir:
Toff = ton * (vīns / vout - 1)
Vērtību aizstāšana:
Toff = 400ns * (100 V / 12v - 1)
Toff = 400ns * 7,33
Tofs = 2,93µs
Darba cikls (D) ir:
D = vout / vīns
D = 12v / 100v
D = 0,12 (12%)
Tātad MOSFET ir ieslēgts 12% laikā un izslēdz 88% laika.
Komponentu izvēle
Induktors (lo)
Mēs atrodam lo, izmantojot šo:
Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)
Mēs ņemam Δil = 0,4a,
Lo = (100v - 12v) * 0,12 / (0,4a * 300000)
Lo = 68µH
Tātad mēs izmantojam 68 µH induktoru.
Izejas kondensators (cout)
Mums ir nepieciešams cout, lai samazinātu pulsāciju:
Cout = (iout * d) / (Δvout * fsw)
ΔVout = 50mV,
Cout = 8µF
Bet labāk izmantot 47µF, lai būtu droši.
Ievades kondensators (CIN)
CIN, ko mēs izmantojam:
Cin = (iout * d) / (ΔVin * fsw)
ΔVin = 5v,
Ēšana = 2,2 μ y
Bootstrap kondensators (CBST)
No datu lapas ieteikuma mēs vienkārši ņemam 2.2NF.
Efektivitātes pārbaude
Efektivitāte (η) ir:
H = (menca / tapa) * 100%
Menca = vout * iout = 12w
Par 80% efektivitāti,
Tapa = 12W / 0,80 = 15W
Ievades strāva:
Iin = pin / vin
Iin = 15W / 100V
Iin = 0,15a
PCB izkārtojums, ļoti svarīgs!
Tagad, ja PCB izkārtojums ir slikts, tad mēs iegūstam lielu troksni, sliktu veiktspēju vai pat neveiksmi. Tātad:
Padariet augstas strāvas pēdas īsas un plašas.
Novietojiet kondensatorus tuvu mikroshēmai.
Izmantojiet zemes plakni, lai samazinātu troksni.
Pievienojiet termiskos vias zem LM5164, lai palīdzētu dzesēt.
Problēmu pārbaude un novēršana
Sāciet ar zemu ieejas spriegumu (15 V).
Pārbaudiet, vai mēs saņemam 12 V izvadi.
Izmantojiet osciloskopu, lai redzētu pārslēgšanas viļņu formu.
