TPS54360 60V 3.5A conversor DC-DC Step-down

Toni Rodrigues

TPS54360 60V 3.5A conversor DC-DC Step-down 2

O TPS54360 é um conversor DC/DC buck com entrada de 60V e saída de 3.5A, com o modo Eco. O TPS54360 é um regulador step-down (buck) de 60V, 3.5A, com um MOSFET n-channel integrado no lado alto. O dispositivo implementa controle de modo de corrente de frequência constante, reduzindo a capacitância de saída e simplifica a compensação de frequência externa. A ampla faixa de frequência de comutação de 100 kHz a 2500 kHz permite otimização de eficiência ou tamanho ao selecionar os componentes do filtro de saída. A frequência de comutação é ajustada usando um resistor conectado ao terminal RT/CLK. O dispositivo possui um loop de fase-locked (PLL) interno conectado ao terminal RT/CLK que sincronizará a ativação da chave de energia com uma borda de queda de um sinal de clock externo.

Esquema TPS54360 60V 3.5A conversor DC-DC Step-down 2

Esquema

Sobre o CI TPS54360

O TPS54360 possui uma tensão de partida de entrada padrão de aproximadamente 4,3 V. O terminal EN pode ser usado para ajustar o limiar de desligamento por sub-tensão (UVLO) da tensão de entrada com dois resistores externos. Uma fonte de corrente interna pull-up permite a operação quando o terminal EN está flutuante. A corrente de operação é de 146 μA nas condições de carga zero (sem comutação). Quando o dispositivo está desativado, a corrente de alimentação é de 2 μA.

O MOSFET de alta lateral integrado de 92 mΩ suporta designs de fonte de alimentação de alta eficiência capazes de fornecer uma corrente contínua de 3,5 amperes para uma carga. A tensão de polarização do acionamento do gate para o MOSFET de alta lateral integrado é fornecida por um capacitor bootstrap conectado dos terminais BOOT para SW. O TPS54360 reduz a contagem de componentes externos integrando o diodo de recarga do bootstrap. A tensão do capacitor do terminal BOOT é monitorada por um circuito UVLO, que desliga o MOSFET de alta lateral quando a tensão BOOT para SW cai abaixo de um limiar pré-definido. Um circuito de recarga automática do capacitor BOOT permite que o TPS54360 opere em altos ciclos de trabalho que se aproximam de 100%. Portanto, a tensão de saída máxima está próxima da tensão mínima de alimentação de entrada da aplicação. A tensão mínima de saída é a referência interna de feedback de 0,8 V.

Transientes de sobretensão de saída são minimizados por um comparador de proteção contra transientes de sobretensão (OVP). Quando o comparador OVP é ativado, o MOSFET de alta lateral é desligado e permanece desligado até que a tensão de saída seja inferior a 106% da tensão de saída desejada. O TPS54360 inclui um circuito de inicialização suave interno que diminui o tempo de subida da saída durante a inicialização para reduzir a corrente de entrada e a oscilação da tensão de saída. Condições de sobrecarga de saída redefinem o temporizador de inicialização suave. Quando a condição de sobrecarga é removida, o circuito de inicialização suave controla a recuperação do nível de saída com defeito para a tensão nominal de regulação. Um circuito de redução da frequência de comutação reduz a frequência de comutação durante a inicialização e condições de falha de sobrecorrente para manter o controle da corrente do indutor.

Recursos do circuito IC TPS54360 60V 3.5A Step-Down DC-DC Converter

  • Inclui faixa de entrada de 4,5V a 60V (máximo absoluto de 65V),
  • Corrente de até 3,5A, limite mínimo de corrente do indutor de pico de 4,5A,
  • Conversor DC/DC controlado por modo de corrente,
  • Transistor de efeito de campo metal-óxido semicondutor (MOSFET) de alta-lado de 92 mΩ
  • Com eficiência pulse-skipping em condições de carga leve usando o Eco-mode,
  • Queda de tensão baixa alcançada com FET de recarga de boot integrado em condições de carga leve,
  • Corrente estática de operação de 146μA, corrente de desligamento de 2μA,
  • Frequência de comutação fixa variando de 100kHz a 2.5MHz,
  • Sincroniza a um clock externo,
  • Tensão de bloqueio por sub-tensão ajustável (UVLO) e histerese,
  • Partida suave interna,
  • Limite de corrente preciso por ciclo,
  • Proteção contra superaquecimento, sobretensão e redução de frequência,
  • Referência de tensão interna de 0,8V 1%,
  • Encapsulamento HSOIC de 8 pinos com PowerPAD,
  • Faixa de operação de -40 °C a 150 °C TJ.

Ele pode operar de forma estável sem dissipação de calor adicional com uma entrada de 24V e teste de carga de 5V 3A.

Lista de material TPS54360 60V 3.5A conversor DC-DC Step-down

Nome Valor Descrição Quantidade
Capacitores
C1 10uF/100v 1206 1
C4 0.1uF 0603 1
C5 4700pF 0603 1
C8 47pF 0603 1
C10 0.1uF/100v 1206 1
C11,C12 22uF 1206 2
Semicondutores
U2 TPS54360DDA Conversor step-dowm  0,8 V ~ 58,8 V 3,5 A 4,5 V ~ 60 V SOIC-8-EP DC-DC 1
D1 SS56 SMC — Diodo Schottky 1
D2 SMAJ54A SMB — TVS — 87.1V 60V 1
D3 SMAJ15A SMA — TVS 24.4V 16.7V 15V 1
LED1 LED vermelho LED 0603 1
Q1 SI7469DP-T1-GE3 Mosfet canal P – 80V 28A 25 mΩ@10V,10.2A 5.2W PowerPAK1212-8 1
Resistores
R1 442K (4423) 0603 1
R2 90.9K (9092) 0603 1
R3 162K (1623) 0603 1
R4 13K (1302) 0603 1
R5 53.6K (5362) 0603 1
R6 10.2K (1022) 0603 1
R7 100K (1003) 0603 1
R8 3K (3001) 0603 1
Diversos
L1 10uH (100) FXL1040-100-M 8.5A SMD,11,5×10 mm indutor 1

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Fonte: https://oshwhub.com/humphreylin/tps54360-jiang-ya-mo-kuai

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Sobre o Autor
Autor do blog Te1.com.br. Técnico em Eletrônica Industrial pela Escola Técnica de Brasília, Tecnólogo em Sistemas para Internet pela Unianhanguera. Interessado em eletrônica, montagens, pesquisas, informática e tecnologia em geral.
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