Solución de baja presión de alta eficiencia: TPS54560DDAR solución detallada

En los sistemas electrónicos modernos, la eficiencia y la estabilidad de la gestión de energía están directamente relacionadas con el rendimiento y la fiabilidad de la máquina. El TPS54560DDAR es un convertidor Buck integrado de 5A y 60V de Texas Instruments. Con su amplio rango de entrada, alta eficiencia, modo Eco de carga ligera y un mecanismo de protección perfecto, el TPS54560DDAR es una de las opciones ideales para aplicaciones industriales y automotrices.

El TPS54560DDAR es un convertidor descendente asíncrono que incorpora un MOSFET de alto borde y es capaz de soportar voltaje de entrada de hasta 60V y corriente de salida continua de 5A. Su encapsulado en PowerPAD HSOIC de 8 pines (DDA) facilita la gestión térmica.

Característica 

Alta eficiencia Ecomode conseguida con pulsjump en condiciones de carga ligera. ™

92m Ω lateral alta transistores de efecto de campo de los semiconductores de óxido metálico(MOSFET)
146μA corriente de operación estática y 2μA corriente de apagado

Frecuencia de conmutación fija de 100kHz a 2,5 MHz

Sincronización con un reloj externo

Baja caída de presión implementada usando un transistor de efecto de campo (FET) de recarga guiada por configuración (BOOT) en condiciones de carga ligera

Voltaje de bloqueo de subtensión ajustable (UVLO) y lag

0.8v 1% de referencia de voltaje interno

8 pines HSOP con paquete PowerPAD™

-40°C a 150°C TJ rango de operación

TPS54560 crea diseños personalizados con la ayuda de WEBENCH® power designer

La aplicación

1. Automatización industrial y control de motores
Contexto de aplicación:
Los sistemas de control industrial suelen operar con buses de 24 V o 48 V, alimentando una amplia gama de dispositivos como PLCs, módulos de E/S, sensores, controladores de motores y redes Ethernet industriales.
Ventajas del TPS54560DDAR:
Amplio rango de entrada (4.5V–60V), ideal para sistemas industriales.
Corriente de salida de hasta 5A, capaz de alimentar controladores o motores.
Soporta sobretensiones transitorias, ideal para entornos con ruido eléctrico.
Alta eficiencia que reduce la generación de calor, facilitando el diseño en gabinetes cerrados.
2. Accesorios para vehículos: GPS, entretenimiento
Contexto de aplicación:
Los vehículos modernos integran múltiples accesorios electrónicos, como navegación GPS, pantallas de entretenimiento, cámaras de reversa y módulos Bluetooth, alimentados por el sistema de 12 V del coche.
Ventajas del TPS54560DDAR:
Funciona directamente con la batería de 12 V, estable incluso durante arranques en frío.
Modo Eco™ para eficiencia en cargas ligeras, ideal para dispositivos en espera.
Soporta UVLO (subvoltaje) a través del pin EN, evita fallos por baja tensión.
Protecciones integradas (sobrecalentamiento, sobrecorriente, cortocircuito) mejoran la confiabilidad.
3. Puertos de carga USB y cargadores de baterías
Contexto de aplicación:
Los puertos USB de carga rápida (como QC o PD) y los cargadores de baterías de litio requieren una conversión eficiente y regulada de voltajes superiores a salidas de 5V, 9V o 12V.
Ventajas del TPS54560DDAR:
Suministra hasta 5A de corriente, ideal para múltiples puertos USB.
Voltaje de salida ajustable para diferentes protocolos de carga rápida.
Alta eficiencia que minimiza el calor, ideal para dispositivos compactos.
Soft-start externo que limita la corriente de irrupción al cargar baterías.
4. Sistemas de energía industriales, automotrices y de comunicaciones (12 V, 24 V, 48 V)
Contexto de aplicación:
Sistemas de energía en estaciones de telecomunicaciones, equipos industriales y electrónica automotriz usan comúnmente 24V o 48V como buses de entrada para convertir a voltajes locales más bajos.
Ventajas del TPS54560DDAR:
Tolera hasta 60V de entrada, ideal para buses de 48V con picos transitorios.
Frecuencia de conmutación ajustable (100 kHz–2.5 MHz), flexible en diseño.
Compatible con sincronización por reloj externo, lo que reduce el EMI.
Configuración externa de compensación y frecuencia para un control preciso.
Notas de diseño
1.Sugerencias de diseño de PCB
El nodo de conmutación es lo más compacto posible, cableado corto y grueso, reduce la EMI
Uso completo de PowerPAD para disipación de calor con múltiples agujeros de sobrecalor
Conecte la tierra para mantener intacta, separe la tierra analógica de la tierra del poder
2.Selección de periféricos
Inductancia corriente de saturación recomendada > 6A
Capacitancia de salida se recomienda un condensador cerámico ESR bajo
La resistencia del ajuste de la frecuencia (RT) se elige según la demanda de diseño, se recomienda evitar la frecuencia excesiva en caso de pérdida excesiva
resumen
TPS54560DDAR es un convertidor de baja tensión de alta tensión estable, eficiente y perfectamente protegido. Es muy adecuado para el diseño de alimentación de sistemas industriales y a bordo. En el diseño práctico, solo se necesita una configuración razonable de componentes periféricos y una buena disposición de PCB para lograr una solución de energía altamente confiable y de alta eficiencia.