Dabar čia pirmiausia matome grandinę su LM5164, tada mes einame žingsnis po žingsnio pasirinkdami tokias dalis kaip induktorius, kondensatorius, rezistoriai ir galiausiai kalbame apie PCB išdėstymą ir trikčių šalinimą. Gerai, pradėkime.
Ką gauname su LM5164
Šis LM5164 lustas yra labai naudingas, nes jis gali užtrukti nuo 15 V iki 100 V, ir mes galime nustatyti išvesties įtampą nuo 1,225 V iki bet ko, ko norime (žemiau VIN). Bet čia mes jį nustatėme 12 V 1A. Dabar apie šį mikroschemą gerų dalykų:
Veikia nuo 15 V iki 100 V, labai lanksti.
Mes galime koreguoti išvestį naudodami du rezistorius.
Suteikia 1A srovę, pakankamai gerą daugeliui dalykų.
Turi mažai IQ, todėl nešvaisto daug galios.
Naudojama pastoviojo (COT) valdymo (COT) valdymas, reiškiantis greitą atsaką į apkrovos pokyčius.
Turi „Mosfets“ viduje, todėl nereikia išorinių diodų.
Taigi šis lustas yra gana tvarkingas, kai norime, kad įvestų įtampos, tačiau reikia saugaus 12 V išėjimo.
Ką ši grandinė turi
Dabar, kai mes naudojame šį LM5164, mes ne tik tiesiogiai sujungiame, mums reikia kitų dalių, kad ji tinkamai veiktų. Štai ką mes pateikiame:
LO (induktorius) → Ši dalis kaupia energiją ir padeda sklandžiai perjungti darbą.
CIN (įvesties kondensatorius) → Tai stabilizuoja įvesties įtampą, kad LM5164 nemato staigaus įtampos kritimo.
COUT (išvesties kondensatorius) → Tai sumažina virpėjimą, todėl gauname švarų 12 V DC.
RFB1, RFB2 (grįžtamojo ryšio rezistoriai) → Šie nustatė išėjimo įtampą.
CBST („Bootstrap Capacitor“) → Tai padeda tinkamai veikti aukštosios pusės MOSFET.
RA, CA, CB (kompensacijų tinklas) → Tai reikalingi, kad grandinė būtų stabili.
Jei pasirinksime neteisingas vertes, tada gauname blogą išvestį - šuoliai įtampos, aukštas virpėjimas arba net neprasidės. Taigi, mes viską tinkamai apskaičiuojame.
Kaip nustatome išėjimo įtampą
Dabar LM5164 turi grįžtamojo ryšio kaištį (FB) ir mes jungiame RFB1 ir RFB2, kad nustatytume išėjimo įtampą. Formulė yra:
VOUT = 1,225 V * (1 + RFB1 / RFB2)
Mes ištaisome RFB2 = 49,9 kΩ (gera vertė iš duomenų lapo), dabar apskaičiuojame RFB1 12 V išėjimo:
RFB1 = (VOUT / 1.225V - 1) * RFB2
Rfb1 = (12v / 1,225v - 1) * 49,9 kΩ
Rfb1 = (9,8 - 1) * 49,9kΩ
Rfb1 = 8,8 * 49,9 kΩ
RFB1 = 439KΩ
Gerai, bet 439KΩ nėra standartinis, todėl mes naudojame 453KΩ, kuris yra pakankamai arti.
Kaip greitai ši grandinė perjungia
Šis „Buck“ keitiklis veikia perjungus, todėl turime nustatyti perjungimo greitį. Laikas, kai jis lieka (ton), yra:
Ton = vout / (vin * fsw)
Mes vartojame vout = 12v, vin = 100v, fsw = 300 kHz taip:
Ton = 12v / (100v * 300000)
Tonas = 400NS
Dabar ne laikas (TOFF) yra:
TOFF = tonas * (vynas / vaužas - 1)
Pakeitus vertybes:
TOFF = 400NS * (100 V / 12V - 1)
TOFF = 400NS * 7,33
TOFF = 2,93 µs
Darbo ciklas (D) yra:
D = vautas / vynas
D = 12v / 100v
D = 0,12 (12%)
Taigi MOSFET veikia 12% laiko ir 88% laiko.
Komponentų pasirinkimas
Induktorius (LO)
Mes randame LO naudodami tai:
Lo = (vinmax - vout) * d / (Δil * fsw)
Mes vartojame Δil = 0,4a,
Lo = (100v - 12v) * 0,12 / (0,4a * 300000)
LO = 68 µH
Taigi mes naudojame 68 µH induktorių.
Išvesties kondensatorius (COUT)
Mums reikia cout, kad sumažintume pulsą:
Cout = (iout * d) / (ΔVout * fsw)
Kad ΔVout = 50mV,
Cout = 8µF
Bet geriau naudoti 47 µF, kad būtumėte saugūs.
Įvesties kondensatorius (CIN)
Kinui naudojame:
Cin = (iout * d) / (ΔVin * fsw)
Kad ΔVin = 5v,
Valgymas = 2,2 μ Y
„Bootstrap Capacitor“ (CBST)
Mes tiesiog paimame 2,2NF iš duomenų lapo rekomendacijos.
Tikrinimo efektyvumas
Efektyvumas (η) yra:
H = (pout / Pin) * 100%
Pout = vout * iout = 12w
80% efektyvumo,
PIN = 12W / 0,80 = 15W
Įvesties srovė:
Iin = PIN / VIN
Iin = 15W / 100 V
Iin = 0,15a
PCB išdėstymas, labai svarbus!
Jei PCB išdėstymas yra blogas, mes gauname didelį triukšmą, blogą našumą ar net nesėkmę. Taigi:
Padarykite trumpus ir platus pėdsakus.
Padėkite kondensatorius arti lusto.
Norėdami sumažinti triukšmą, naudokite žemės plokštumą.
Įpilkite šiluminės VIA po LM5164, kad padėtumėte atvėsti.
Problemų testavimas ir sprendimas
Pradėkite nuo mažos įvesties įtampos (15 V).
Patikrinkite, ar gauname 12 V išėjimą.
Norėdami pamatyti bangos formą, naudokite osciloskopą.
