Dit betekent dat ze in staat zijn om ladingen van maximaal 3 ampère te besturen met behoud van uitstekende lijn- en laadregulatie -kenmerken.
Een van de opvallende kenmerken is hun hoge efficiëntie die groter is dan 90%.
Deze indrukwekkende efficiëntie wordt bereikt dankzij het gebruik van een lage DMOS-stroomschakelaar met lage op-resistentie.
Als het gaat om uitgangsspanningen, heeft deze serie u gedekt met vaste opties die beschikbaar zijn op 3,3 V, 5 V en 12 V, plus er is ook een verstelbare uitvoerversie voor degenen die een beetje meer flexibiliteit nodig hebben.
Het hele idee achter het eenvoudige Switcher® -concept is om het ontwerpproces zo eenvoudig mogelijk te maken door een minimaal aantal externe componenten te gebruiken.
Een van de coole dingen van deze toezichthouders is dat ze werken met een hoge vaste frequentie -oscillator die op 260 kHz draait.
Hierdoor kunnen ontwerpers kleinere componenten gebruiken, die echt handig kunnen zijn in krappe ruimtes.
Bovendien is er een familie van standaardinductoren verkrijgbaar bij verschillende fabrikanten die compatibel zijn met de LM2673, waardoor het ontwerpproces nog eenvoudiger wordt.
Een andere aardige functie is de mogelijkheid om de stroomstootstroom te verminderen bij het voeden op de regulator.
U kunt dit doen door een soft-start-timingcondensator toe te voegen die helpt om de regulator geleidelijk in te schakelen in plaats van deze meteen met alle kracht te raken.
Veiligheid is ook een prioriteit bij de LM2673-serie, omdat deze ingebouwde thermische afsluitfuncties en een weerstandsprogrammeerbare stroomlimiet voor de Power MOSFET-schakelaar omvat.
Dit helpt zowel het apparaat zelf te beschermen als alle laadcircuits die erop zijn verbonden onder foutomstandigheden.
De uitgangsspanning blijft gegarandeerd binnen een tolerantie van ± 2% die behoorlijk betrouwbaar is.
Bovendien wordt de klokfrequentie geregeld binnen een tolerantie van ± 11%.
Inhoud verbergen 1 Pinout -details 1.1 Pinout -functies 2 Absolute maximale beoordelingen van de IC LM2673 2.1 Aanbevolen bedrijfsomstandigheden 2.2 Elektrische kenmerken 2.2.1 LM2673 - Vaste 3,3 V -uitgang 2.2.2 LM2673 - Vaste 5 V -uitgang 2.2.3 LM2673 - Vaste 12 V -uitgang 2.2.4 LM2673 - Verstelbare uitgang 8V tot 40V 3 Gedetailleerde beschrijving (typisch vaste spanningsuitgangsontwerp) 3.1 Functioneel blokdiagram 4 Het ontwerpen van een LM2673 sep-down regulator met een vaste spanningsuitgang 4.1 Ontwerpvereisten 4.2 Gedetailleerde ontwerpprocedure 4.3 Tabel 1. Input- en uitvoercondensatorcodes - op de oppervlakte Mount 4.4 Tabel 2. Input- en uitvoercondensatorcodes - door gat 4.5 Inductor selectie richtbaar 3. Onderdeelnummers van de inductorfabrikant 4.6 Tabel 4. Schottky diode selectietabel 4.7 Nomografen 4.8 Condensator selectie Tabel 5. Uitgangscondensatoren voor toepassing met een vaste uitgangsspanning - op de oppervlakte mount 5 Het ontwerpen van een LM2673 sep-down regulator met een instelbare spanningsuitgangPinout -details
Pinout -functies
| Schakeluitgang | 1 | 12, 13, 14 | DE | De bronpen van de interne high side FET. Dit knooppunt wordt gebruikt om te schakelen. Sluit deze pin aan op de kathode van de externe diode en een inductor. |
| Invoeren | 2 | 23 | I | Sluit de ingangspen aan op de collectorpen van de hoog-zijde FET. Bevestig de invoerbypass -condensatoren CIN en voeding. De VIN-pin moet het kortste pad hebben dat mogelijk is voor de hoogfrequente bypass cin en GND. |
| CB | 3 | 4 | I | Verbinding van de bootstrap-condensator voor de hoogwaardige bestuurder. Een hoogwaardige 100-nf condensator moet worden aangesloten van de CB op de VSW-pin. |
| GND | 4 | 9 | - | Power Ground Pins. Maak verbinding met de circuitgrond. Cout- en CIN -grondpennen. Het pad naar CIN moet zo kort zijn als haalbaar. |
| Huidige aanpassing | 5 | 6 | I | Pas de pin aan voor de huidige limiet. Als u de huidige limiet van het onderdeel wilt instellen, bevestigt u een weerstand van deze pin aan GND. |
| FB (feedback) | 6 | 7 | I | invoerpen voor de feedbackdetectie. Verbind voor een verstelbare versie deze pin met de halverwege de feedbackverdeler om Vout in te stellen. Sluit deze pin rechtstreeks op de uitgangscondensator voor een vaste uitvoerversie. |
| SS (zachte start) | 7 | 8 | I | Pin die een zachte start mogelijk maakt. Voeg een condensator van deze pin toe aan GND om de helling van de uitgangsspanning te reguleren. De pin kan open en drijvend worden achtergelaten als de functionaliteit niet wordt gewenst. |
| NC (geen verbinding) | - | 1, 5, 10, 11 | - | Ongebruikt, geen connect -pinnen. |
Absolute maximale beoordelingen van de IC LM2673
| Invoer de voedingsspanning | - | 45 | In |
| Soft-start pin-spanning | −0.1 | 6 | In |
| Schakel spanning naar aarde (3) | −1 | Worden | In |
| Boost pin spanning | - | Vsw + 8 | In |
| Feedbackpenspanning | −0.3 | 14 | In |
| Power Dissipation | - | Intern beperkt | - |
| Soldertemperatuur (golf, 4 s) | - | 260 | ° C |
| Soldertemperatuur (infrarood, 10 sec) | - | 240 | ° C |
| Soldertemperatuur (dampfase, 75 s) | - | 219 | ° C |
| Opslagtemperatuur, TSTG | −65 | 150 | ° C |
OPMERKINGEN:
Dingen voorbij het bovenstaande duwen Absolute maximale beoordelingen Kan uw apparaat volledig, zoals permanent, verwoesten.
Serieus, deze beoordelingen gaan alleen over stress en gaan niet denken Aanbevolen bedrijfsomstandigheden.
En als u te maken hebt met spullen op het gebied van militaire/ruimtevaart, moet u contact opnemen met het verkoopkantoor/distributeurs van Texas Instruments om te zien wat er aan de hand is en de juiste specificaties te krijgen.
Ook schakel die spanning naar grondparameter? Die absolute maximale specificatie gaat over DC -spanning.
Maar je kunt een beetje negatief gaan met de spanning, zoals -10 V, maar alleen als het slechts een kleine blip van een puls is, zoals maximaal 20 ns.
Als de pols een beetje langer is, zeg dan 60 ns, dan kun je alleen naar -6 V gaan, en als het nog langer is, zoals 100 ns, dan is het slechts -3 V ...
Aanbevolen bedrijfsomstandigheden
| Voedingsspanning | 8 | 40 | In |
| Junction Temperatuur (TJ) | -40 | 125 | ° C |
Elektrische kenmerken
LM2673 - Vaste 3,3 V -uitgang
| Uitgangsspanning (Vout) | VIN = 8 V tot 40 V, 100 ma ≤ üh ≤ 5 A over -40 ° C tot 125 ° C | 3.234 | 3.3 | 3,366 | In |
| Efficiëntie (η) | Vin = 12 v, iload = 5 a | 3.201 | 3.399 | Reken |
LM2673 - Vaste 5 V -uitgang
| Uitgangsspanning (V uit )) | VIN = 8 V tot 40 V, 100 ma ≤ üh ≤ 5 A over -40 ° C tot 125 ° C | 4.9 | 5 | 5.1 | In |
| Efficiëntie (η) | In in = 12 V, i laden = 5 a | 4.85 | 5.15 | Reken |
LM2673 - Vaste 12 V -uitgang
| Uitgangsspanning (V uit )) | In in = 15 V tot 40 V, 100 ma ≤ i uit ≤ 5 A meer dan -40 ° C tot 125 ° C | 11.76 | 12 | 12.24 | In |
| Efficiëntie (η) | In in = 24 v, i laden = 5 a | 11.64 | 12.36 | Reken |
LM2673 - Verstelbare uitgang 8V tot 40V
| Feedbackspanning (v FB )) | In in = 8 V tot 40 V, 100 ma ≤ i uit ≤ 5 A meer dan -40 ° C tot 125 ° C | 1.186 | 1.21 | 1.234 | In |
| Efficiëntie (η) | In in = 12 V, i laden = 5 a | 1.174 | 1.246 | Reken |
Gedetailleerde beschrijving (typisch vaste spanningsuitgangsontwerp)
De LM2673 is een fantastisch klein stukje technologie dat alle actieve functies biedt die u nodig hebt voor een step-down of buckconverter, schakelregelaar.
Het beschikt over een interne stroomschakelaar die eigenlijk een DMOS Power MOSFET is. Met dit ontwerp kan het de hoogstroommogelijkheden afhandelen - tot 3 A - terwijl het met indrukwekkende efficiëntie werkt.
Als u op zoek bent naar ontwerpondersteuning, de Webench -tool is super handig. Het kan u helpen met directe componentselectie, circuitprestaties berekeningen uitvoeren voor evaluatie, een leverlijst van materiaalcomponenten genereren en zelfs een circuitschema speciaal voor de LM2673 bieden.
Functioneel blokdiagram
Schakeluitgang
Laten we het even over de schakeluitvoer hebben. Deze uitgang komt rechtstreeks van een Power MOSFET -schakelaar die rechtstreeks op de ingangsspanning is aangesloten.
Wat deze schakelaar doet, is energie leveren aan een inductor, een uitgangscondensator en het laadcircuit, allemaal onder de regeling van een interne pulsbreedtemodulator (PWM).
De PWM -controller bedient een vaste 260 kHz -oscillator. In een typische Step-Down-toepassing is de duty-cyclus-in wezen de verhouding van de tijd dat de schakelaar is ingeschakeld-van deze vermogensschakelaar is evenredig met de verhouding van de uitgangsspanning van de voeding in vergelijking met de ingangsspanning.
U zult merken dat de spanning op pin 1 tussen VIN schakelt (wanneer de schakelaar is ingeschakeld) en onder het grondniveau vanwege de spanningsval over een externe Schottky -diode (wanneer de schakelaar is uitgeschakeld).
Invoeren
Nu gaat u verder naar de ingangskant, hier verbindt u uw ingangsspanning voor de voeding op pin 2. Niet alleen biedt deze ingangsspanning energie aan uw belasting, maar het levert ook bias voor alle interne circuits binnen de LM2673 .
Om ervoor te zorgen dat alles werkt zoals het zou moeten naar pin 2.
C Boost
De volgende is C Boost. U moet een condensator van pin 3 aansluiten op de schakelaaruitgang op pin 1. Deze condensator speelt een belangrijke rol door de poortstation naar die interne MOSFET boven VIN te stimuleren, zodat deze volledig kan worden ingeschakeld.
Door dit te doen helpt het bij het minimaliseren van geleidingsverliezen in de stroomschakelaar die op zijn beurt een hoge efficiëntie behouden. De aanbevolen waarde voor deze c Stimuleren Condensator is ongeveer 0,01 µF.
Grond
Laten we de grond niet vergeten! Deze verbinding dient als de grondreferentie voor alle componenten in uw stroomvoorziening.
In applicaties waar u snel schakelen en hoge stromen hebt-zoals die gebruiken die de LM2673 gebruiken-beveelt TEXAS-instrumenten aan om een breed grondvlak te gebruiken.
Dit helpt om de signaalkoppeling door uw circuit te minimaliseren en houdt alles soepel.
Huidige aanpassing
Een van de opvallende kenmerken van de LM2673 is de mogelijkheid om de limiet van de piekschakelaar aan te passen en aan te passen aan wat uw specifieke toepassing vereist.
Dit betekent dat u zich geen zorgen hoeft te maken over het gebruik van externe componenten die fysiek moeten worden groot om de huidige niveaus te verwerken die veel hoger kunnen zijn dan waar uw circuit normaal werkt (zoals tijdens verkorte uitgangscondities).
Om dit in te stellen, verbindt u een weerstand van pin 5 op grond. Deze weerstand stelt een stroom vast (i (pin 5) = 1,2 v / r Adj ) Dat bepaalt hoeveel piekstroom door die vermogensschakelaar stroomt. De maximale schakelaarstroom wordt vastgesteld op een niveau berekend als 37.125 gedeeld door R Adj .
Feedback
Laten we nu doorgaan met feedback. Deze invoer maakt verbinding met een tweetraps high-gain versterker die de PWM-controller aandrijft. Het is essentieel om pin 6 rechtstreeks aan te sluiten op de werkelijke uitgang van uw voeding om die DC -uitgangsspanning correct in te stellen.
Voor vaste uitvoerapparaten zoals die met uitgangen van 3,3 V, 5 V en 12 V, hebt u alleen een directe draadverbinding nodig om deze voor elkaar te krijgen, omdat er al interne versterkingsweerstanden zijn die al in de LM2673 worden aangeboden.
Als u echter een verstelbare uitvoerversie gebruikt, heeft u twee externe weerstanden nodig om die DC -uitgangsspanning nauwkeurig in te stellen.
Om een stabiele werking van uw voeding te garanderen, is het echt belangrijk om een koppeling van inductorflux in de feedbackinvoer te voorkomen.
Zacht op gang brengen
Eindelijk hebben we Soft Start! Door een condensator van pin 7 op de grond aan te sluiten, staat u een geleidelijke inschrijving van uw schakelregelaar toe.
Deze condensator stelt een vertraging in die geleidelijk verhoogt hoeveel duty cycle uw interne stroomschakelaar gebruikt.
Deze functie kan aanzienlijk verminderen hoeveel piekstroom wordt getrokken uit uw invoertoevoer wanneer er een abrupte toepassing van ingangsspanning is.
Als u geen soft-start-functionaliteit nodig hebt, moet u deze pin open laten liggen.
Het ontwerpen van een LM2673 sep-down regulator met een vaste spanningsuitgang
Ontwerpvereisten
Dus als u de LM2673 op zoek bent, moet u eerst een paar dingen vastleggen. Begin met het uitzoeken van de bedrijfsomstandigheden en de maximale uitgangsstroom die u nodig hebt. Volg vervolgens deze stappen om de juiste externe componenten voor uw LM2673 -opstelling te kiezen.
Gedetailleerde ontwerpprocedure
Laten we ons voorstellen dat u een systeem voor systeemlogische voeding wilt maken die loopt op 3,3 V. U bent van plan een wandadapter te gebruiken die u een niet -gereguleerde DC -spanning geeft ergens tussen 13 V en 16 V. Ook de maximale laadstroom die u verwacht is is rond 2.5 A.
Oh en je wilt een zachte starttijd van ongeveer 50 ms. Bovendien gebruik je de voorkeur aan componenten door gat.
Oké, hier is hoe we het kunnen laten gebeuren:
Stap 1: Bedrijfsvoorwaarden
Laten we eerst de bekende bedrijfsomstandigheden opstellen:
- In UIT = 3.3 V
- In IN maximum = 16 in
- I LADEN maximum = 2,5 a
Stap 2: Selecteer de LM2673 -variant
Ga je gang en kies een LM2673T-3.3. Houd er rekening mee dat de uitgangsspanning een tolerantie heeft van ± 2% bij kamertemperatuur en ± 3% over het volledige bedrijfstemperatuurbereik.
Stap 3: Kies uw inductor
Laten we nu de nomograaf gebruiken voor het 3.3 V -apparaat. Vind figuur 14 (hoewel het niet is opgenomen in deze zoekresultaten, gaat deze stap ervan uit dat u er toegang toe hebt) en kijk waar de 16 V horizontale lijn (Vin Max) kruising met de 2.5 A verticale lijn (i LADEN Max). Dit kruispunt vertelt u dat u een L33 nodig hebt, een inductor van 22 µh.
Kijkend naar tabel 3 (ook niet opgenomen in deze zoekresultaten maar veronderstelt dat ze beschikbaar zijn), zul je zien dat de L33 in een door de hole component kan worden afkomstig van Renco met onderdeelnummer RL-1283-22-43 of van Pulse Engineering met onderdeelnummer PE-53933.
Stap 4: Kies uw uitvoercondensator
Volgende gebruik Tabel 5 of tabel 6 (nogmaals, deze tabellen worden hier niet verstrekt, maar worden verondersteld toegankelijk te zijn) om erachter te komen welke uitvoercondensator u moet gebruiken. Aangezien u een 3,3 V-uitgang en een 33 µH-inductor hebt, moeten er verschillende oplossingen door de gat uitgangscondensator zijn.
Deze oplossingen zullen u vertellen hoeveel van hetzelfde type condensatoren parallel en u een identificerende condensatorcode geven.
Tabel 1 of tabel 2 (ook verondersteld beschikbaar te zijn) moet de specifieke kenmerken voor elke condensator bieden. Elk van deze keuzes zou goed werken in uw circuit:
- 1 × 220 µF, 10 V Sanyo Os-Con (Code C5)
- 1 × 1000 µF, 35 V Sanyo MV-GX (Code C10)
- 1 × 2200 µF, 10 V Nichicon PL (code C5)
- 1 × 1000 µF, 35 V Panasonic HFQ (Code C7)
Tabel 1. Input- en uitvoercondensatorcodes - op de oppervlakte Mount
| C (μF) | WV (V) | IRMS (A) | |
| C1 | 330 | 6.3 | 1.15 |
| C2 | 100 | 10 | 1.1 |
| C3 | 220 | 10 | 1.15 |
| C4 | 47 | 16 | 0,89 |
| C5 | 100 | 16 | 1.15 |
| C6 | 33 | 20 | 0,77 |
| C7 | 68 | 20 | 0,94 |
| C8 | 22 | 25 | 0,77 |
| C9 | 22 | 35 | 0,63 |
| C10 | 22 | 35 | 0,66 |
| C11 | - | - | - |
| C12 | - | - | - |
| C13 | - | - | - |
Tabel 2. Input- en uitvoercondensatorcodes - door gat
| C (μF) | WV (V) | IRMS (A) | C (μF) | |
| C1 | 47 | 6.3 | 1 | 1000 |
| C2 | 150 | 6.3 | 1.95 | 270 |
| C3 | 330 | 6.3 | 2.45 | 470 |
| C4 | 100 | 10 | 1.87 | 560 |
| C5 | 220 | 10 | 2.36 | 820 |
| C6 | 33 | 16 | 0,96 | 1000 |
| C7 | 100 | 16 | 1.92 | 150 |
| C8 | 150 | 16 | 2.28 | 470 |
| C9 | 100 | 20 | 2.25 | 680 |
| C10 | 47 | 25 | 2.09 | 1000 |
| C11 | - | - | - | 220 |
| C12 | - | - | - | 470 |
| C13 | - | - | - | 680 |
| C14 | - | - | - | 1000 |
| C15 | - | - | - | - |
| C16 | - | - | - | - |
| C17 | - | - | - | - |
| C18 | - | - | - | - |
| C19 | - | - | - | - |
| C20 | - | - | - | - |
| C21 | - | - | - | - |
| C22 | - | - | - | - |
| C23 | - | - | - | - |
| C24 | - | - | - | - |
| C25 | - | - | - | - |
Inductor selectie gids
Tabel 3. Onderdeelnummers van de inductorfabrikant
| L23 | 33 | 1.35 | RL-5471-7 | RL1500-33 | PE-53823 | PE-53823S | DO316-333 |
| L24 | 22 | 1.65 | RL-1283-22-43 | RL1500-22 | PE-53824 | PE-53824S | DO316-223 |
| L25 | 15 | 2 | RL-1283-15-43 | RL1500-15 | PE-53825 | PE-53825S | DO316-153 |
| L29 | 100 | 1.41 | RL-5471-4 | RL-6050-100 | PE-53829 | PE-53829S | DO5022P-104 |
| L30 | 68 | 1.71 | RL-5471-5 | RL6050-68 | PE-53830 | PE-53830S | DO5022P-683 |
| L31 | 47 | 2.06 | RL-5471-6 | RL6050-47 | PE-53831 | PE-53831S | DO5022P-473 |
| L32 | 33 | 2.46 | RL-5471-7 | RL6050-33 | PE-53932 | PE-53932S | DO5022P-333 |
| L33 | 22 | 3.02 | RL-1283-22-43 | RL6050-22 | PE-53933 | PE-53933S | DO5022P-223 |
| L3 | 15 | 3.65 | RL-1283-15-43 | - | PE-53934 | PE-53934S | DO5022P-153 |
| L38 | 68 | 2.97 | RL-5472-2 | - | PE-54038 | PE-54038S | - |
| L39 | 47 | 3.57 | RL-5472-3 | - | PE-54039 | On-54039s | - |
| L40 | 33 | 4.26 | RL-1283-33-43 | - | On-54040 | On-54040s | - |
| L41 | 22 | 5.22 | RL-1283-22-43 | - | PE-54041 | P0841 | - |
| L44 | 68 | 3.45 | RL-5473-3 | - | PE-54044 | P0845 | DO5022P-103HC |
| L45 | 10 | 4.47 | RL-1283-10-43 | - | PE-54044 |
Tabel 4. Schottky diode selectietabel
| 3 a | 5 A of meer | 3 a | 5 A of meer | |
| 20 | SK32 | - | 1N5820 | - |
| - | - | SR302 | - | |
| 30 | SK33 | MBRD835L | 1N5821 | - |
| 30WQ03F | - | 31DQ03 | - | |
| 40 | SK34 | MBRB1545CT | 1N5822 | - |
| 30BQ040 | - | MBR340 | MBR745 | |
| 30WQ04F | 6TQ045S | 31DQ04 | 80sq045 | |
| MBRS340 | - | SR403 | 6TQ045 | |
| MBRD340 | - | - | - | |
| 50 of meer | SK35 | - | MBR350 | - |
| 30WQ05F | - | 31DQ05 | - | |
| - | - | SR305 | - |
Nomografen
Stap 5: Selecteer uw invoercondensator
Gebruik ten slotte tabel 5 of tabel 8 om een invoercondensator te kiezen. Met een 3,3 V-uitgang en een 22 µh-inductor zijn er drie doorgaande oplossingen beschikbaar.
Deze condensatoren geven u een voldoende spanningsclassificatie en een RMS -stroomrating die groter is dan 1,25 A (dat is de helft van I LADEN Max).
Nogmaals verwijzend naar tabel 1 of tabel 2 voor specifieke componentendetails zijn deze opties geschikt:
- 1 × 1000 µF, 63 V Sanyo MV-GX (Code C14)
- 1 × 820 µF, 63 V Nichicon PL (code C24)
- 1 × 560 µF, 50 V Panasonic HFQ (code C13)
Stap 6: Selecteer een Schottky -diode
Neem nu een kijkje in tabel 4. U moet een Schottky -diode kiezen die is beoordeeld voor 3 ampère of meer. Voor deze toepassing, waar we te maken hebben met spanningen rond 20 V, zijn er een paar geschikte door gat componenten die u zou kunnen gebruiken:
1N5820
SR302
Stap 7: Instellen c Stimuleren en zachte start
Laten we vervolgens dat c Stimuleren condensator sorteerde uit. U kunt gaan met een 0,01 µF -condensator voor C Stimuleren .
Nu voor die 50 ms soft-start-vertraging die je wilde, moeten we een paar parameters overwegen:
- I SST : 3,7 µA
- T Ss : 50 ms
- In SST : 0,63 V
- In UIT : 3.3 V
- In Schottky : 0,5 V
- In IN : 16 V
Door het maximale V te gebruiken IN Waarde, u zorgt ervoor dat de soft-start-vertragingstijd ten minste de 50 ms is waar u naar streeft.
Om de juiste waarde voor CSS te achterhalen, kunt u de formule gebruiken (maar ik formatteer deze hier niet, zodat u het in eenvoudige tekst kunt zien) en dat geeft ons een waarde van 0,148 µF. Aangezien dat geen standaard condensatorwaarde is, kunt u in plaats daarvan een 0,22 µF -condensator gebruiken. Dit geeft je meer dan genoeg zachte startvertraging.
Stap 8: Bepaal r Adj Waarde
