الآن هنا نرى الدائرة أولاً مع LM5164 ، ثم نذهب خطوة بخطوة اختيار أجزاء مثل المحث والمكثف والمقاومات وأخيراً ، نتحدث عن تخطيط PCB واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. حسنًا ، لنبدأ.
ما نحصل عليه مع LM5164
تعتبر شريحة LM5164 مفيدة للغاية لأنها قد تستغرق إدخال 15 فولت إلى 100 فولت ، ويمكننا تعيين جهد الإخراج من 1.225 فولت إلى كل ما نريد (أدناه فين). ولكن هنا قمنا بتعيينه في 12V 1A. الآن بعض الأشياء الجيدة حول هذه الشريحة:
يعمل من 15 فولت إلى 100 فولت مرنة للغاية.
يمكننا ضبط الإخراج باستخدام مقاومتين.
يعطي 1A الحالي ، جيد بما يكفي لكثير من الأشياء.
لديه انخفاض معدل الذكاء لذلك لا يضيع الكثير من الطاقة.
يستخدم التحكم المستمر في الوقت (COT) ، مما يعني استجابة سريعة لتغييرات التحميل.
لديه MOSFETs في الداخل لذلك لا حاجة للثنائيات الخارجية.
لذلك هذه الشريحة رائعة للغاية عندما نريد إدخال الجهد العالي ولكن بحاجة إلى إخراج 12V آمن.
ما لديها هذه الدائرة
الآن عندما نستخدم هذا LM5164 ، لا نقوم بتوصيله مباشرةً ، فنحن بحاجة إلى أجزاء أخرى لجعلها تعمل بشكل صحيح. هذا ما نضعه:
LO (المحث) → يخزن هذا الجزء الطاقة ويساعد على تبديل العمل بسلاسة.
CIN (مكثف الإدخال) → هذا يستقر في جهد الإدخال بحيث لا يرى LM5164 انخفاضات في الجهد المفاجئ.
cout (مكثف الإخراج) → هذا يقلل تموج ، لذلك نحصل على 12 فولت العاصمة.
RFB1 ، RFB2 (مقاومات التغذية المرتدة) → هذه الجهد الإخراج مجموعة.
CBST (Bootstrap Capacitor) → هذا يساعد MOSFET على الجانب العالي على العمل بشكل صحيح.
RA ، CA ، CB (شبكة التعويض) → هناك حاجة للحفاظ على الدائرة مستقرة.
إذا اخترنا قيمًا خاطئة ، فإننا نحصل على إخراج سيء - إما قفزات الجهد ، أو تموج عالية ، أو لن تبدأ. لذلك ، نحسب كل شيء بشكل صحيح.
كيف نضع جهد الإخراج
الآن لدى LM5164 دبوس ردود فعل (FB) ونقوم بتوصيل RFB1 و RFB2 هناك لتعيين جهد الإخراج. الصيغة هي:
Vout = 1.225V * (1 + RFB1 / RFB2)
نقوم بإصلاح RFB2 = 49.9kΩ (قيمة جيدة من ورقة البيانات) ، والآن نحسب RFB1 لإخراج 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
حسنًا ، لكن 439KΩ ليس قياسيًا ، لذلك نستخدم 453KΩ وهو قريب بما فيه الكفاية.
مدى سرعة تبديل هذه الدائرة
يعمل محول Buck هذا عن طريق التبديل ، لذلك نحتاج إلى ضبط سرعة التبديل. الوقت الذي يبقى فيه (طن) هو:
طن = vout / (vin * fsw)
نأخذ Vout = 12V ، VIN = 100V ، FSW = 300 كيلو هرتز SO:
طن = 12 فولت / (100 فولت * 300000)
لهجة = 400ns
الآن خارج الوقت (Toff) هو:
Toff = Ton * (Wine / Vout - 1)
قيم استبدال:
toff = 400ns * (100V / 12V - 1)
toff = 400ns * 7.33
Toff = 2.93µs
دورة العمل (د) هي:
د = vout / النبيذ
د = 12 فولت / 100 فولت
د = 0.12 (12 ٪)
وبالتالي فإن MOSFET قيد التشغيل لمدة 12 ٪ وقبالة لمدة 88 ٪.
اختيار المكونات
المحث (LO)
نجد LO باستخدام هذا:
LO = (Vinmax - Vout) * D / (ΔIL * FSW)
نأخذ ΔIL = 0.4A ،
LO = (100V - 12V) * 0.12 / (0.4A * 300000)
LO = 68µH
لذلك نحن نستخدم محث 68µH.
مكثف الإخراج (COUT)
نحن بحاجة إلى تقليل تموج:
cout = (iout * d) / (ΔVout * fsw)
لـ ΔVout = 50mV ،
كوت = 8µF
ولكن من الأفضل استخدام 47µF لتكون آمنة.
مكثف الإدخال (CIN)
ل cin نستخدم:
CIN = (iout * d) / (Δvin * fsw)
لـ ΔVin = 5V ،
الأكل = 2.2μ ذ
مكثف Bootstrap (CBST)
نأخذ فقط 2.2NF من توصية ورقة البيانات.
التحقق من الكفاءة
الكفاءة (η) هي:
H = (العبوس / الدبوس) * 100 ٪
pout = vout * iout = 12w
لكفاءة 80 ٪ ،
PIN = 12W / 0.80 = 15W
تيار الإدخال:
iin = pin / vin
IIN = 15W / 100V
IIN = 0.15A
تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مهم للغاية!
الآن إذا كان تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور سيئًا ، فإننا نحصل على ضوضاء عالية أو أداء سيئ أو حتى فشل. لذا:
جعل آثارا عالي التواصل قصيرة وواسعة.
وضع المكثفات بالقرب من الشريحة.
استخدم مستوى أرضي لتقليل الضوضاء.
أضف VIAs الحرارية تحت LM5164 للمساعدة في التبريد.
اختبار المشاكل وتحديدها
ابدأ بجهد إدخال منخفض (15 فولت).
تحقق مما إذا كنا نحصل على إخراج 12V.
استخدم الذبذبات لرؤية شكل الموجة التبديل.
