fht3550 dc / dc可変バック電源モジュール(3.5 v ~ 40 v入力、1.0 v ~ 12.0 v出力)

特徴

5 a連続出力電流

広い入力電圧範囲:3.5 v ~ 40 v

出力電圧:1.0V-12.0V

可変スイッチング周波数:200 khz ~2.2 mhz

最大95%の効率で

パワー・グッド・インジケータ(pg)

内部固定ソフトスタート時間

小型lgaパッケージ:(12mm x 12mm x 4.32でmm)

アプリケーション

工業設備

通信・ネットワークシステム

流通システムとpolシステム

記述

fht3550は高密度の非絶縁dc / dcパワーモジュールで、厳しいサイズ要件のアプリケーションに適しています。 

このモジュールは、広い入力範囲と最大5 aの連続出力電流を備えた非常にコンパクトなソリューションで、高速過渡応答と優れた安定性を特長としています。 

fht3550は、外部フィードバック抵抗(デフォルト出力3.3 v)により1.0~12.0 vの可変出力電圧を供給し、同期整流と制御技術により超高効率を実現しています。 

fht3550の標準機能には、内部固定ソフトスタート機能、リモートイネーブル制御、パワー・グッド・インジケータがあります。さらに、fht3550は過電流保護(ocp)、短絡保護(scp)、入力低電圧誤動作防止保護(uvlo)、過熱保護などの包括的な保護機能を備えています。

典型的なアプリケーション

ピン構成

電気的特性

入力電流

注1:「限界値」に記載されている値以上の応力は、機器に永久的な損傷を与える可能性があります。絶対最大定格のいずれかに長時間さらされると、デバイスの信頼性と寿命に影響を与える可能性があります。

注2:fht3550の接合部温度により、最大連続出力電流が低下する場合があります。

注3:fht3550の性能仕様は、-40°c ~ 125°cの内部動作安定性範囲全体が保証されています。内部温度の最大値は、基板レイアウトやパッケージの定格熱抵抗などの環境要因に応じた動作条件によって決まりますのでご注意ください。

試験条件vin = dc24v VOUT = 3.3 v・外部COUT = -μx22 " F、TA = 25°C 特記事項のない。

テスト条件VIN = dc24v場合、VOUT = 3.3 v外部COUT = -μx22 " F、TA = 25°C 特記事項のない。

テスト条件VIN = dc24v場合、VOUT = 3.3 v外部COUT = -μx22 " F、TA = 25°C、特記事項のない。

動作

動作原理

fht3550は、完全集積型同期整流降圧型非絶縁スイッチングモジュールです。fht3550は、周囲温度-40°c ~ +125°cにおいて、3.5 v ~ 40 vの入力電圧範囲で連続出力電流5 aを実現します。fht3550のデフォルト出力電圧は3.3 vで、外付け分圧器抵抗により1.0 ~ 12.0 vに調整可能です。fht3550のデフォルト出力電圧は3.3 vで、外付け分圧器抵抗を使用して1.0 ~ 12.0 vに調整できます。

軽負荷動作モード

fht3550は、軽負荷または無負荷の条件下でもpsmモードで動作し、これらの条件下での変換効率を確保します。出力電流が臨界電流制限値を超えると、出力電流範囲全体にわたってスイッチング周波数が増加します。 

可能制御(EN)

遠隔できる (en)制御はtoday&と互換性のあるポジティブロジックを利用します#39のリード論理デバイス。正のロジックは、イネーブル(en)信号がハイにプルされたときにモジュールをイネーブルにし、en信号がローにプルされたときにモジュールをディセーブルにすると定義されます。

enイネーブル制御の標準スレッショルドは立上りが1.22 v、立上りが1.12 vです。enピンの最大耐圧は42 vで、vinまたは外部電圧イネーブルモジュールを使用してイネーブルできます。

注:イネーブル・ピンを宙ぶらりんにしておくことはできません。

内部ソフトスタート(ss)

ソフトスタートにより、起動時の出力電圧のオーバーシュートが防止されます。時 モジュールが起動し、内部回路がソフトスタート電圧(vss)を生成します。vssが内部リファレンス(vref)を下回ると、vssはvrefをエラーアンプのリファレンスとして置き換えます。

vssがvrefを超えたら、再びvrefを基準値として使用します。

この時点でソフトスタートが終了し、fht3550は定常動作に入ります。ソフトスタート時間は内部で約2msに設定されています。vfbが不可解に低下した場合、vssはvfbに追従し、短絡が回復したときに出力電圧がオーバーシュートするのを防ぎます。短絡回路が除去されると、vssは新しいソフトスタートプロセスのようにゆっくりと立ち上がります。

パワーグッド出力表示(pgood)

pgoodピンはオープンドレイン出力であり、pgood表示機能を使用する場合は、pgood表示機能を使用します

10万ドルを意味する二つの抵抗10 kΩΩを引きぬいて新しいなければならないv以下をピンこのとめた。

fbピン電圧間の場合 内部リファレンス電圧(1 v)の95%と105%のpgoodピンはオープンドレインです。fbピン電圧が内部リファレンス電圧の110%以上または90%未満の場合、pgoodピンはローにプルダウンされます。さらに、入力低電圧ロックアウトまたは熱保護が発生すると、またはpgoodピンはローにプルダウンされます enピンはローにプルダウンされます。

偏差出力電圧が100未満にµsトリガうともしない pgood表示でフリップフロップ。

S呪術Frequency

fht3550は、無負荷時または軽負荷時にはpsmモードで動作し、負荷が一定の値に達したときには設定されたスイッチング周波数で動作します。

スイッチング周波数は可能です rfreq端子からgndまでのプルダウン抵抗値で設定します("アプリケーション情報"を参照してください。詳細は部を参照のこと)。

スイッチング周波数は、rfreq端子からgndまでのプルダウン抵抗により設定できます。

rfreq抵抗は、200 khz ~ 2.2 mhzの広い範囲で調整可能です。

標準rfreqピン電圧は0.5 vです。このピンはオープンのままにしたり、グランドに短絡したりすることはできません。

周波数スイング(FSS)

emiを低減するため、fht3550はスイッチング周波数スイング方式(fss)を採用しています。

fss回路は、設定されたスイッチング周波数の近傍で一定の周波数で発振します

スイッチング周波数は、周波数範囲にわたって周期的にスイングすることによって変化します。

周波数スイング

スパンはスイッチング周波数の±6%、スイング周波数はスイッチング周波数の1/512です。

過電流保護(ocp)および短絡保護(scp)

fht3550は、内部インダクタ電流を監視します 上部または下部から下部へのスイッチがモジュール内で通電される時間。

fht3550は、上側のスイッチのピーク電流と下側のスイッチのバレー電流をサイクルごとに制限することで、出力過負荷や短絡によるシステムの暴走を防ぎます。

動作原理を

出力の過負荷や短絡が発生した場合、fht3550は出力をシャットダウンし、負荷の安全性を確保します。16回以上のスイッチングサイクルで過電流により出力電圧が設定値を下回ると、モジュールは動作を停止します。停止の16.8ミリ秒後、モジュールは再びソフトスタートに入り、hiccupモードに再起動しようとします。

ヒカップ保護モードでは、モジュールは最初に出力をシャットダウンし、ソフトスタートコンデンサを放電してから、ソフトスタートを試みます 一定時間後に再び。ソフトスタート後も障害状態が続く場合、過電流/短絡状態が解消され、出力電圧が前のレベルに安定するまで、このサイクルを繰り返します。定期的にモジュールを再起動することで この保護モードは、平均短絡電流を大幅に低減し、熱問題を緩和し、モジュールを保護します。

過電圧ガード(OVP用)

fht3550は、出力電圧過電圧保護機能を備えているため、負荷スイッチング、出力障害回復、軽負荷スイッチング時の出力電圧のオーバーシュートを最小限に抑えることができます。

過電圧コンパレータはfbピン電圧を内部リファレンス電圧と比較します。

fbピン電圧が内部リファレンス電圧の110%を超えると、システムは上部スイッチをシャットダウンして出力電圧の上昇を防ぎます。fbピン電圧が内部リファレンス電圧の105%を下回ると、システムは上部スイッチの動作を再開します。

入力低電圧ロックアウト(uvlo)保護

fht3550は、enイネーブル・ピンを備えています。入力低電圧ロックアウト保護機能が必要な場合は、抵抗分圧器を介して出力電圧vinをen端子に接続することで、分圧器の電圧値をen動作スレッショルドに合わせることで入力低電圧ロックアウト(uvlo)保護機能を実現できます。

過熱シャットダウン保護(otp)

fht3550は、内蔵icのジャンクション温度を監視することで過熱保護を実現しています。 この機能により、モジュールは過剰な温度で動作を停止することができます。接合部温度がスレッショルド値(175°c)を超えると、モジュール全体がシャットダウンします。保護は非ラッチです。およその熱ヒステリシスがあります。25°C。接合部温度が約約に低下した後。150°cで、モジュールはソフトスタートで動作を再開します。

アプリケーションs 情報 出力電圧設定

fht3550は、内部のフィードバック抵抗分圧器を使用して設定します デフォルト出力電圧は3.3 vです。上分圧器23.2 kΩおよび下分圧器は10 kΩ(図1参照)。

図1出力電圧を設定する分圧器の抵抗

fht3550はfb電圧を1 vで安定化します。外付け抵抗器を接続します fb端子は、出力電圧値を1 v ~ 1 vの範囲で設定可能です。fb端子に外付け抵抗を接続することで、出力電圧は1 v ~ 1 vの範囲で設定できます。

voutが3.3 v未満のアプリケーションの場合は、fbをvoutのvoutに接続します。

voutピン間に適切な抵抗(rfb1)を接続します。voutが3.3 vを超えるアプリケーションの場合は、適切な抵抗器(rfb2)を間に接続します fbピンとgndピン。式(1)および式(2)を用いて、大まかに抵抗値を計算します。

スイッチング周波数は、rfreq間に抵抗を接続することによって調整することができます  ピンした物がありました"のRfreq  抵抗は、スイッチング周波数を200 khz ~ 2.2 mhzおよびrfreqの範囲で調整します 値は、次の式(3)によって計算されます。

表1に両者の関係を示す 共通動作周波数の外付け抵抗値。

表1一般的な動作周波数と抵抗値

低電圧ロックアウトポイント設定                                      

fht3550は、enピン分圧器抵抗によるヒステリシスを備えた可変入力低電圧ロックアウト(uvlo)をサポートし、アプリケーション固有のパワーアップ/パワーダウン要件を実現します。

図2低電圧ロックアウト分圧器回路

入力電圧vinが低下し、en端子に分圧された電圧が以下になると、入力電圧が低下します

1.12 vになると、モジュールは動作を停止します。逆に、入力電圧vinが上昇すると、enピン両端の電圧が1.22 v以上に上昇し、モジュールが動作を開始します。

FHT3550ば1 10μF 2つの1μF入力陶コンデンサ内蔵だ これは一般的なアプリケーションには十分です。入力電圧リップルを最小限に抑えるために、vin端子の横に外付けコンデンサを追加することができます。低esrのセラミックコンデンサを使用することで、最適な性能を実現します。静電容量は温度によって大きく変化します。温度特性が比較的安定しているため、x5rおよびx7rセラミック誘電体コンデンサが推奨されます。y5vやz5uなどの他のタイプのコンデンサは、周波数、温度、バイアス電圧で劣化するため推奨されません。

アプリケーション情報

コンデンサのリップル電流定格は、コンバータの最大入力リップル電流を超えなければなりません。入力リップル電流は、式(4)から推定できます。

(4)

最悪の場合はvin = 2 voutです。

 簡略化のため、定格rms電流が最大負荷電流の半分以上の入力コンデンサを選択してください。

入力コンデンサの容量は、コンバータの入力電圧リップルに決定的な影響を与えます。アプリケーションに入力電圧リップル要件がある場合は、その外付けコンデンサを選択します 規格を満たしている。

式(5)を使用して入力電圧リップルを推定します。

(5)

出力容量の選択

FHT3550は—風景を取り入れ10μF出力プラントセラミックコンデンサ安定。出力リップルを最小限に抑え、負荷過渡応答を向上させるためです できるだけ基板の近くに外付けコンデンサを追加することをお勧めします。

最高の性能を得るためには、低esrのセラミック・コンデンサが推奨されます。静電容量は温度によって大きく変化します。温度特性が比較的安定しているため、x5rまたはx7rセラミック誘電体コンデンサが推奨されます。y5vやz5uなどの他のタイプのコンデンサは、周波数、温度、およびバイアス電圧において容量の劣化が大きいため推奨されません。10の初期容量値- 47μF裁かれる単一または並行複コンデンサー構成下さい出力電圧リップルは、式(6)から推定できます。

(6)

セラミックコンデンサを使用する場合、主にスイッチング周波数でのインピーダンスが決まります 容量。出力電圧リップルは主に静電容量によって引き起こされます。計算を簡素化するため、出力電圧リップルは次式(7)によって推定することができます。

(7)

入力ヒューズ

一般的なアプリケーションでは、パワーモジュールの入力にヒューズを使用する必要があります。逆電圧が連続する可能性がある場合は、電流制限機能の代わりにヒューズを使用します。安全上の理由から、aをインストールすることをお勧めします速く打撃接地されていない入力電源ラインにヒューズします。設置アプリケーションは、関連するすべての安全規格および規制に適合している必要があります。

放熱注意

非常に高い変換効率と超低消費電力により、fht3550は非常に広い周囲温度に対応できます。ただし、より高い周囲温度で動作したり、大量の連続電力を供給する必要がある場合は、出力電流を低減する必要があります。電流ディレーティングは、入力電圧、出力電力、および周囲温度に基づいて決定する必要があります。詳しくは、代表特性の温度上昇曲線を参照してください。サイズや層数が異なるボードは、異なる熱特性を示す可能性があり、システムの正しい動作を検証する際にユーザーに不便を与える可能性があります#39の回路、負荷、および環境動作条件。fht3550は175°cの過熱シャットダウン温度を備えているため、優れた放熱性能を確保するためには慎重な回路レイアウトが必要です。ほとんどの熱は、fht3550モジュールの最下層とpcb上のヒートシンクパッドから放散されます。したがって、pcb設計の不良は不十分な熱放散につながり、製品を削減することができます'の性能と信頼性。

PCBレイアウトガイド

fht3550は高度に集積化されているため、pcbレイアウトの問題を軽減または解消することができます。最適な電気的および熱的性能を得るためには、良好なpcbレイアウトが不可欠です。最良の結果を得るには、図3を参照し、以下のガイドラインに従ってください。

1. 電源層(vin、vout、gnd)については、導通損失と熱応力を最小限に抑えるために、大きな銅注ぎ面積を使用してください。

2. 電源ボードを内部層に接続するには、複数のビアを使用します。

アプリケーション情報

1. ビアをパッドとは別に配置し、ビアをモジュールボード上に配置します。これらのビアは、pcbの内部プレーンに対して良好な接続と熱経路を提供することができます。

2. モジュールピンの近くにセラミック入出力コンデンサを配置し、高周波ノイズを最小限に抑えます。

3. 可能な限り広く短いトレースを使用してください。rfb抵抗を可能な限りfbピンの近くに配置します。

典型的なApplications

図3 pcbレイアウトのリファレンス

パッケージ記述

はんだ付け・保管上の注意

推奨リフローはんだ付けプロファイル

ご注意:

1. モジュールのサイズが大きいため、リフロー用基板の下にモジュールを置かないでください  はんだ付けで落ちないようにしています。

2. 大量の製品や元の包装から取り出された製品は、デシカトル(内部の相対湿度が10%未満)に保管する必要があります。また、製品の包装がオリジナルのままである場合は、可能な限り乾燥機に保管する必要があります。

3.基板に実装する前に、ベーキング条件に厳密に従ってサンプルを乾燥させる必要があります。125°cで48時間以上ベーキングし、245°c以内にリフローはんだ付け温度を制御します。