معرفی مختصر رگولاتور سوئیچینگ MP4560DN

 

ماژول MP4560DN

معرفی:

MP4560 یک رگولاتور سوئیچینگ کاهنده غیرسنکرون و دارای فرکانس سوئیچینگ قابل تنظیم می‌باشد، این مبدل دارای یک سوئیچ قدرت داخلی از نوع ماسفت می‌باشد. از ویژگی‌های این رگولاتور می‌توان به بازه وسیع ولتاژ ورودی، مجهز بودن به مدارات سافت استارتر داخلی و مدارات محدود کننده دقیق جریان و همچنین جریان مصرفی بسیار پایین در مد استراحت را نام برد. این مبدل دارای جریان خروجی 2 آمپر است که برای بسیاری از کاربردها کافی می‌باشد. بازه وسیع ولتاژ ورودی 3.8 تا 55 ولتی نیز از دیگر مزایای این مبدل است و آن را مناسب استفاده در بسیاری از کاربردها می‌نماید. این مبدل قابلیت بالا نگه داشتن راندمان خود در طیف وسیعی از تغییرات بار را داراست و این کار را با کاهش فرکانس سوئیچینگ در هنگامی که بار سبکی به خروجی متصل باشد، انجام می‌دهد، کاهش فرکانس سوئیچینگ باعث کاهش تلفات سوئیچینگ و همچنین کاهش توان لازم برای درایو ماسفت می‌گردد. این کاهش مصرف سبب افزایش راندمان مبدل می‌گردد. این مبدل دارای فانکشن هایی است که می‌تواند باعث عدم ایجاد صدمه در زمان بروز خطا گردد، از جمله این امکانات محدود سازی فرکانس در جهت محدود کردن جریان خروجی در زمان راه اندازی و حفاظت حرارتی را نام برد. سرعت سوئیچ 2 مگاهرتزی در این مبدل باعث عدم انتشار نویز‌های الکترومغناطیسی که بر عملکرد رادیو های AM و تجهیزات ADSL تاثیر منفی دارند، می‌گردد.

 

ویژگی‌ها:

- بازه ولتاژ کاری بسیار گسترده 3.8 تا 55 ولت

- دارای ماسفت داخلی با مقاومت 250 میلی اهم

- فرکانس سوئیچینگ با قابلیت تنظیم تا 2 مگاهرتز

- جریان 140 میکرو آمپر در حالت استراحت

- عدم نیاز به خازن آلومینیوم

- دارای مدارات سافت استارتر داخلی

- راندمان بالا تا 95%

- قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی بین 0.8 تا 52 ولت

 

شماتیک رگولاتور MP4560DN

 

عملکرد:

برای شروع به کار تراشه باید ولتاژ پایه ورودی و ولتاژ پایه فعال ساز از مقدار آستانه بالاتر باشند. با روشن شدن تراشه ابتدا بلوک سازنده ولتاژ رفرنس فعال شده و ولتاژ و جریان خروجی آن پایدار می‌گردد، سپس رگولاتور داخلی فعال شده و تغذیه بلوک های داخلی را تامین می‌کند. با فعال شدن مدارات داخلی یک تایمر به مدت 50 میکرو ثانیه سوئیچ قدرت را غیر فعال نگه می‌دارد، این کار با هدف رفع مشکلات راه اندازی قبل از پایداری انجام می‌گردد. و در نهایت با فعال شدن بلوک سافت استارت، عملیات راه اندازی با یک شیب ملایم آغاز می‌گردد. پس از روشن شدن رگولاتور بروز این سه رخداد می‌تواند باعث خاموش شدن رگولاتور گردد که عبارتند از کم تر شدن ولتاژ ورودی از ولتاژ آستانه UVLO یا زمین شدن پایه فعال ساز و یا عمل کردن حفاظت حرارتی در تراشه

برای کنترل ولتاژ خروجی در این مبدل، از ولتاژ خروجی رگولاتور توسط یک شبکه مقاومتی خارجی متصل به پایه FB نمونه برداری می‌گردد. این ولتاژ توسط یک تقویت کننده با یک ولتاژ مرجع مقایسه می‌گردد، حاصل تفاوت این دو ولتاژ به صورت یک جریان متناسب با مقدار تفاوت این دو ولتاژ در خروجی تقویت کننده ظاهر می‌شود. با اعمال جریان خروجی تقویت کننده به شبکه RC خارجی که به پایه COMP متصل است، یک ولتاژ بر روی این شبکه ایجاد می‌گردد، حال یک المان مقایسه کننده با مقایسه ولتاژ شبکه RC خارجی و ولتاژ خروجی سنسور جریان سوئیچ قدرت زمان خاموش شدن سوئیچ قدرت معین می‌گردد.

فرکانس PWM توسط یک واحد کلاک داخلی ایجاد می‌گردد. با شروع سیکل، سوئیچ توان روشن می‌گردد و تا زمانی که جریان عبوری از آن از مقداری که توسط سطح ولتاژ پایه COMP مشخص می‌گردد بیشتر نشود روشن باقی می‌ماند. و زمانی که سوئیچ قدرت خاموش است، حداقل تا 100 نانو ثانیه قبل از شروع سیکل جدید خاموش می‌ماند. اگر در طول یک سیکل جریان عبوری از سوئیچ قدرت به مقدار خاموش شدن نرسد، سوئیچ توان روشن باقی می‌ماند و از این طریق در مصرف نیروی لازم برای یک سیکل خاموش و روشن شدن سوئیچ توان صرفه جویی می‌شود. فرکانس مبدل در شرایط بار متوسط و سنگین ثابت است اما در زمان بی‌باری و کم باری، رگولاتور فرکانس سوئیچینگ را کاهش می‌دهد و از این طریق از تلفات درایو و سوئیچینگ جلوگیری می‌کند.

این مبدل برای تغذیه مدارات داخلی خود مجهز به یک رگولاتور داخلی است، ولتاژ خروجی این رگولاتور برای ورودی بیشتر از 3 ولت مقدار ثابت 2.6 ولت است ولی در صورت کمتر شدن ولتاژ ورودی از 3 ولت افت می‌کند.

این رگولاتور دارای یک پایه فعال ساز است که با مثبت شدن ولتاژ اعمالی به آن فعال می‌گردد و با زمین شدن سطح ولتاژ غیرفعال می‌گردد. این پایه دارای یک جریان پول آپ 1 میکرو آمپری داخلی است و در صوری که آن را به صورت فلوت رها کنیم این پایه در حالت فعال قرار می‌گیرد.

این رگولاتور دارای حفاظت در برابر ولتاژ ورودی پایین UVLO می‌باشد. این نوع از حفاظت باعث عدم ایجاد صدمه به تراشه در شرایط کم شدن ولتاژ ورودی می‌گردد.کمینه ولتاژ برای فعال شد رگولاتور حدود 3 ولت و برای غیر فعال شدن آن حدود 2.6 ولت است.

این رگولاتور مجهز به مدارات سافت استارت داخلی می‌باشد که باعث ممانعت از بروز اورشوت در ولتاژ خروجی در زمان راه اندازی  یا برگشت از حالت اتصال کوتاه می‌گردد. در هنگام راه اندازی رگولاتور ولتاژ مرجع از تقویت کننده خطا جدا شده و به جای آن ولتاژ سافت استارت با ولتاژ پایه فیدبک مقایسه می‌گردد، ولتاژ سافت استارت یک ولتاژ است که از مقدار صفر با یک شیب ملایم شروع به افزایش می‌کند و هنگامی که مقدار آن بیشتر از مقدار ولتاژ مرجع گردد، قطع شده و دوباره ولتاژ مرجع کنترل را به دست می‌گیرد.

این رگولاتور مجهز به حفاظت در برابر افزایش دما است. این حفاظت با افزایش دما و رسیدن دما بر روی دای سیلیکون به مقدار 150 درجه سانتی گراد رگولاتور را غیر فعال میکند و تا زمانی که این دما از 130 درجه سانتی گراد کمتر نشده باشد آن را غیر فعال نگه می‌دارد.

این رگولاتور دارای حفاظت در برابر اتصال کوتاه است. مدارات محافظ در صورت بروز اتصال کوتاه در خروجی به سرعت فرکانس سوئیچینگ را کاهش داده و مدارات محدود کننده جریان هم مقدار جریان خروجی را کاهش می‌دهند. وقتی که ولتاژ پایه فیدبک صفر شود جریان خروجی به نصف مقدار مجاز کاهش می‌یابد و با رفع اتصال کوتاه و افزایش مقدار ولتاژ پایه فیدبک به بیشتر از 0.4 ولت محدودیت 50 درصدی ولتاژ خروجی لغو می‌گردد. و رگولاتور به روال کار عادی خود برمی‌گردد.

 

شماتیک مدار راه انداز MP4560DN

 

 

نتیجه گیری:

بسیاری از طراحان و تولید کنندگان محصولات الکترونیکی از تنوع در قطعات مصرفی خود پرهیز می‌کنند و مایل هستند تا آی‌سی و تراشه هایی را انتخاب کنند که قابل استفاده در تمامی محصولاتشان باشد. آنها با این کار لیست های قطعات مورد نیاز خود را در کوتاه‌ترین حالت ممکن نگه می‌دارند و از این طریق در مصرف زمان و هزینه برای پروسه طراحی و تولید  محصول صرفه جویی می‌کنند. رگولاتور سوئیچینگ کاهنده MP4560DN با دارا بودن مشخصات مناسب، قابلیت تبدیل شدن به جایگزینی برای بسیاری از رگولاتور های موجود در بازار را دارد. این تراشه  محصول شرکت Monolithic Power System است، تمرکز اصلی این سازنده، قطعات مبدل و مدیریت توان می‌باشد. از جمله مزیت های این برند، داشتن ابزار طراحی و تست آنلاین برای محصولات خود می‌باشد.

ابزار طراحی آنلاین MP4560DN

این ابزار اطلاعات کاملی از جمله پارامتر های خروجی، شماتیک و قطعات مورد نیاز را در اختیار شما قرار می‌دهد و می‌تواند باعث کم شدن خطا و تسریع در زمان طراحی گردد.

 


لینک خرید قطعه:

https://lionelectronic.ir/products/840-MP4560DN-LF-Z

 

با تشکر بابت صرف وقت و توجه شما همراهان گرامی

لیون الکترونیک (وارد کننده و توزیع کننده قطعات الکترونیک)


 

 

نظرات کاربران
هیچ نظری برای این مطلب ثبت نشده است.