Prevodník 60V na 5V/3.5A Buck s výstupom USB
Jedná sa o prevodník zo 60V na 5V - 3,5A typu "StepDown" DC-DC prevodník založený na TPS54360B od Texas Instruments. Vzorové aplikácie pre výstupné napätia sú: 12 V, 24 V a 48 V pre priemyselné, automobilové a komunikačné energetické systémy. TPS54360 je 60V, 3,5A, krokový regulátor s integrovaným MOSFETom. Zariadenie zvládne záťažové impulzy až do 65 V podľa normy ISO 7637. Ovládanie aktuálneho režimu poskytuje jednoduchú externú kompenzáciu a flexibilný výber komponentov. Režim preskočenia impulzu s nízkym zvlnením znižuje napájací prúd bez zaťaženia na 146 μA. Vypínací napájací prúd sa zníži na 2 μA, keď je aktivačný pin nízkou úrovňou.
Blokovanie podpätia je interne nastavené na 4,3 V, ale dá sa zvýšiť pomocou aktivačného pinu. Nábehová rampa výstupného napätia je vnútorne riadená tak, aby poskytovala riadený nábeh a eliminovala prekročenie. Široký rozsah spínacích frekvencií umožňuje optimalizovať účinnosť alebo veľkosť externých komponentov. Frekvenčný rozklad a tepelná vypínacia ochrana chráni vnútorné a vonkajšie komponenty počas preťaženia.
Poznámka: Výstupné napätie sa nastavuje odporovým deličom z výstupného uzla na svorku FB. Odporúča sa použiť 1% toleranciu alebo lepšie deliace odpory, pre iné výstupné napätia zvoľte R5, R6.
Dôrazne sa odporúča použiť dostatočné prúdenie vzduchu okolo dosky plošných spojov, aby sa zabezpečilo, že nedôjde k jej tepelnému preťaženiu. Nižšie nájdete tepelný profil.
Špecifikácia a vlastnosti
- Napájacie napätie 8.5V - 60V
- Výstup 5V (výstupné napätie nastaviteľné pomocou R5, R6)
- Výstupný prúd 3.5A
- Spínacia frekvencia 100 kHz až 2.5 MHz
- Voliteľný konektor JST pre 5V ventilátor
- Vysoká účinnosť pri ľahkom zaťažení s režimom Pulse Skipping Eco-mode ™
- Pokojový prúd 146 μ
- Vypínací prúd 1 µA
- Interný soft štart
- Presný medzný prúdový limit
- Tepelná, prepäťová a frekvenčná ochrana "Fold Back" ochrana
- Rozmery DPS 55.50 mm x 24.64 mm
Schéma zapojenia
Nastavenie výstupného napätia
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené hodnoty R5 pre niektoré bežné výstupné napätia za predpokladu, že R6 = 10,0 kΩ.
| Výstupné napätie V | Hodnota rezistora R5 kΩ |
|---|---|
| 1.8 V | 12.7 kΩ |
| 2.5 V | 21.5 kΩ |
| 3.3 V | 31.6 kΩ |
| 5.0 V | 52.3 kΩ |
Zoznam komponentov
Plošný spoj
Osadenie komponentov
Tepelný obraz
Na obrázkoch nižšie môžete vidieť, že pri vstupe 60 V - výstup 5 V / 2 A sa IC príliš zahreje (> 105 ° C) a ak pôjdeme na vyššie výstupy (2,5 - 3 A), IC sa tepelne odpojí. Aby ste sa vyhli tejto situácii, môžete použiť malý 5V ventilátor na chladenie dosky alebo môžte použiť chladič pripevnený k doske.
60V vstup – 5V / 1A výstup
60V vstup – 5V / 2A výstup
60V vstup – 5V / 3A výstup chladený malým ventilátorom.
Merania
Účinnosť sa počíta na základe vzťahu (Pout/Pin)*100%. Pre 60V vstup a 5V / 3A výstup je vstupný prúd 0.32A, tak Pin=19.38W. Pout=5V*3A=15W, tak e=77.39% s Pdis = 4.58W
Zvlnenie výstupu pri 60V na vstupe a 5V / 1A výstupe.
Zvlnenie výstupu pri 60V na vstupe a 5V / 3A výstupe.
CH1: SW pin – CH2: Vout (60V vstup – 5V / 3A výstup)
CH1: Vin – CH2: Vout (60V vstup – 5V výstup bez záťaže) – Po zapnutí.
CH1: Vin – CH2: Vout (60V vstup – 5V / 3A výstup) – Po zapnutí.
Fotografie z realizácie
Na stiahnutie
Pokiaľ sa vám článok páčil - nezabudnite ho ohodnotiť hviezdičkami - Ďakujeme.
