TPS54202DDCR高効率バックコンバーター技術的特性とアプリケーションガイド
カタログ
TPS54202DDCRとは何ですか？
TPS54202DDCR 入力電圧の範囲が4.5Vから28Vの2A同期バックコンバーターです。このデバイスは、2つのスイッチングFETを内部ループ補償と5 msの内部ソフトスタート機能と統合し、必要なコンポーネントの数を減らします。MOSFETを統合し、SOT-23パッケージを使用することにより、TPS54202DDCRはPCBで小さなフットプリントを占有しながら、高出力密度を達成します。その高度なエコモードは、光負荷効率を最大化し、電力損失を減らします。EMIを減らすために、コンバーターはスプレッドスペクトル操作も導入します。高サイドのMOSFETでのサイクルごとの電流制限は、過負荷条件中にコンバーターを保護します。一方、ローホイール電流は、低サイドのMOSFETでの制限により、暴走電流を防ぎ、安全性がさらに向上します。過電流条件が設定されたしきい値よりも長く続く場合、しゃっくりモード保護メカニズムがトリガーされます。
代替モデル：
TPS54202DDCRの機能モード
Eco-Mode™操作
TPS54202DDCRは、光負荷条件中に高効率のパルススキップモードで機能するように設計されています。これは、スイッチ電流が0 Aに低下するときに始まります。パルススキップでは、スイッチ電流が0 Aに達すると低サイドのFETが無効になります。スイッチングノード波形では、SWピンで観察可能で、不連続な伝導モード（DCM）に似た特性を採用し、見かけのスイッチング周波数が減少します。出力電流が減少すると、スイッチングパルス間の間隔がより顕著になります。
通常の操作
入力電圧がUVLOしきい値を上回ると、TPS54202DDCRは通常のスイッチングモードで動作できます。インダクタピーク電流が0 Aを超えると、通常の連続伝導モード（CCM）が発生します。CCMでは、デバイスは固定周波数で動作します。
TPS54202DDCRの特性
•サーマルシャットダウン
•ピーク電流モード制御
•内部5 msソフトスタート
•内部ループ補償
•Advanced Eco-Mode™パルススキップ
•500 kHzのスイッチング周波数を修正しました
•4.5-V〜28-V幅の入力電圧範囲
•EMIを減らすための周波数拡散スペクトル
•低2 µAシャットダウン、45 µA静止電流
•過電圧保護
•ヒカップモード保護を備えた両方のMOSFETの過電流保護
•2-A、連続出力電流用の統合148-mΩおよび78mΩのモスフェット
TPS54202DDCRのノイズを減らす方法は？
TPS54202DDCRのノイズを減らすために、以下の測定値をとることができます。
負荷管理
負荷と電源の間の接続距離を考慮し、短い距離接続を維持するようにしてください。これにより、伝送プロセスでの電流の損失が減り、電源の効率が向上します。第二に、安定した電流伝達を確保するために、良好な導電率、安定した信頼性の高い接続ラインを選択する必要があります。
コンポーネントの選択
低ノイズインダクタを選択する必要があります。これらのインダクタは、回路に対する電磁干渉の影響を減らすために、優れた電磁シールド性能を持っています。同時に、回路の安定性と信頼性を確保するために、それらのインダクタンス値は正確で安定している必要があります。回路内の不可欠なコンポーネントとしてのコンデンサの選択も同様に重要です。低ノイズコンデンサには、同等のシリーズ抵抗（ESR）が低い必要があります。これにより、高周波数での回路損失が大幅に減少し、入力でのノイズレベルが低下します。さらに、安定した回路動作を確保するために、コンデンサ容量と電圧定格を特定の設計要件と正確に一致させる必要があります。
レイアウト最適化
設計プロセス中に、不適切な接続による不要なノイズの導入を防ぐために、入力、出力、グランドピンが正しく接続されていることを確認する必要があります。一般的なモードノイズの生成を減らすためのループ。さらに、敏感な信号線を高電流ループから効果的に分離する必要があります。
回路設計
電子回路のフィルターを作成する場合、入力ノイズと出力ノイズの両方を処理することが不可欠です。入力での高周波ノイズに対処することは、不要なノイズを効率的に排除する低パスフィルターを統合することで実現できます。入力側の高周波ノイズに取り組むために、低パスフィルターを組み込むことは、不要な信号を効果的にフィルターします。一方、出力端では、インダクタとコンデンサを含むLCフィルターが、緩和の緩和に効果的であることが証明されています。さらに、低い等価シリーズ抵抗（ESR）出力コンデンサを選択して、安定性を安定した出力に適切なコンデンササイズを必要としながら、ノイズを減らすのに役立つ必要があります。
TPS54202DDCRとTPS54202DDCTの比較
2つのチップTPS54202DDCRとTPS54202DDCTを比較することにより、出力電圧とパッケージング形式に加えて、他の技術的特性に高い一貫性を示していることが明確にわかります。
TPS54202DDCRのレイアウト
レイアウトガイドライン
スイッチング電流がデバイスの下を流れるようにしないでください。
フィードバックパスのGNDピンへのケルビン接続を作成します。
VFBノードのトレースは、ノイズ結合を避けるために可能な限り小さくする必要があります。
入力コンデンサと出力コンデンサに十分なVIAを提供します。
放射排出量を最小限に抑えるために、SWトレースを物理的に短く、実用的に保ちます。
別のVOUTパスを上部フィードバック抵抗器に接続する必要があります。
出力コンデンサとGNDピンの間のGNDトレースは、トレースインピーダンスを最小限に抑えるために、できるだけ幅が広い必要があります。
電圧フィードバックループは、高電圧スイッチングトレースから離れ、できればグラウンドシールドを持つ必要があります。
入力コンデンサと出力コンデンサは、トレースインピーダンスを最小限に抑えるために、できるだけデバイスの近くに配置する必要があります。
VINおよびGNDのトレースは、トレースインピーダンスを減らすために可能な限り幅があるはずです。広い領域は、熱放散の視点からも有利です。
レイアウトの例
TPS54202DDCRを使用したコンピューターとサーバーの電力効率を改善する方法は？
いくつかの方法を以下に示します。
有効な関数を利用する：TPS54202DDCRの有効な関数を使用すると、システムの需要に応じて電力を制御できます。デバイスが使用されていない場合、電源をオフにしてエネルギー消費を減らすことができます。
正しい出力電圧を選択します。コンピューターとサーバーのさまざまなコンポーネントの電圧要件に従って、TPS54202DDCRの出力電圧を設定します。これにより、エネルギー消費量を過度に回避し、消費することができます。
レイアウトと配線の最適化：PCB設計中に、電力コンバーターのレイアウトと配線を最適化して、ノイズと電磁干渉を減らす必要があります。これにより、電力変換効率が向上し、システムエネルギー消費を削減できます。
適切な外部コンポーネントを使用します。電力効率を最大化するには、インダクタ、コンデンサ、抵抗器などの適切な外部コンポーネントを選択する必要があります。これらのコンポーネントは、高い安定性、低損失、サイズが小さいことによって特徴付けられる必要があります。
スイッチング周波数の調整：システム要件に従ってTPS54202DDCRのスイッチング周波数を調整して、電力変換効率を最適化する必要があります。スイッチング周波数が高いと消費電力が高くなる可能性があるため、効率とコストのバランスを見つける必要があります。
複数の出力設計を採用する：コンピューターとサーバーに複数の電圧要件がある場合、さまざまなコンポーネントの電源要件を満たすために複数の出力設計を採用することを検討できます。これにより、不必要な電圧変換を回避し、エネルギー消費を削減できます。
よくある質問[FAQ]
1.使用されるバックコンバーターとは何ですか？
必要な出力を達成するために、与えられた入力の電圧を下げるためにバックコンバーターを使用します。バックコンバーターは、ほとんどが外出先でUSBに使用されます。PCSおよびラップトップのロードコンバーター、バッテリー充電器、クワッドコップ、ソーラー充電器、パワーオーディオアンプのポイントが使用されます。
2. TPS54202DDCRには組み込みの保護機能がありますか？
はい、TPS54202DDCRには、システムの信頼性と安全性を高めるための熱シャットダウン、過電流保護、低電圧ロックアウトなど、さまざまな保護機能が含まれています。
3. TPS54202DDCRの目的は何ですか？
TPS54202DDCRは、より高い入力電圧をより低い出力電圧に効率的に変換するように設計されており、電源、バッテリー充電器、LEDドライバーなどの幅広いアプリケーションに適しています。