مخطط الطاقة (PMIC) - EA3036C
EA3036C هو PMIC ثلاثي القنوات يناسب التطبيقات التي تعمل ببطاريات الليثيوم أو توريد طاقة مستمرة بقيمة 5 فولت. يحتوي على ثلاث محولات تنازلية متزامنة داخلية يمكنها توفير إخراج كفاءة عالية في حالة الأحمال الخفيفة والثقيلة. هيكل التعويض الداخلي يسهل تصميم الدوائر التطبيقية. بالإضافة إلى ذلك، التحكم المستقل في التمكين يسهل ترتيب التشغيل. EA3036C متاح في حزمة QFN بـ 20 دبوسًا بأبعاد 3x3 ملم.
مستودع المشروع: مجموعة تصميم وحدات الطاقة / PMIC / EA3036C
الميزات الرئيسية
- جهد الإدخال وجهد الدائرة التحكم: 2.7-5.5 فولت
- جهد الإخراج (ثلاثة محولات باك): 0.6 فولت-الجهد الوارد
- تيار الحمل المستمر للقناة الواحدة: 1 أمبير (يجب أن يكون إجمالي الإخراج للثلاث قنوات أقل من 6 واط)
- تردد التبديل الثابت 1.5 ميجاهرتز
- إخراج بنسبة 100٪ لمدة دورة
- تيار الاستعداد: أقل من 1 ميكروأمبير
- التحكم في التمكين المستقل لكل قناة
- التعويض الداخلي
- الحد من التيار بالدورة
- حماية من الاختصار
- حماية ضد الحرارة الزائدة قابلة للتعافي (OTP)
- حماية من الجهد الزائد على الإدخال (OVP)
- متاح في حزمة QFN بـ 20 دبوسًا بأبعاد 3x3 ملم
دائرة تطبيقية نموذجية
مخطط الأداء الداخلي
تعريف الأقدام
اسم الساق | وصف الساق |
---|---|
VCC | إمداد الطاقة للدائرة التحكم الداخلية |
VINx | إمداد الطاقة للقناة x، ينصح بوضع مكثف MLCC بسعة 10 ميكروفاراد للتمويه |
LXx | مخرج المفتاح داخل القناة x، يمكن توصيله بدائرة تصفية مرور منخفضة لتحقيق إخراج الجهد الأكثر استقرارًا |
FBx | ساق الرد على القناة x، متصل بدائرة تقسيم الجهد للتوصيل بجهد الإخراج |
ENx | ساق التمكين، لا يجب تركه غير متصلاً |
GNDx | الأرض للقناة x |
AGND | الأرض اللازمة للأغراض التناظرية |
قاعدة لحام | للاستخدام في التبريد، يجب توصيلها بالأرض |
وصف الميزات
وضع PFM/PWM
يمكن لكل من محولات الباك الثلاثة أن تعمل في وضعي PFM/PWM. إذا كان تيار الإخراج أقل من 260 مللي أمبير (القيمة النموذجية)، سيدخل المنظم تلقائيًا في وضع PFM. تكون جهود الإخراج وتموجات الإخراج أعلى في وضع PFM مقارنة بوضع PWM. ومع ذلك، في حالة الأحمال الخفيفة، يكون PFM أكثر كفاءة من PWM.
التحكم في التمكين
EA3036C هو مدير طاقة تم تصميمه خصيصًا لتطبيقات IPC ويتضمن ثلاثة محولات باك متزامنة بقدرة 1 أمبير، ويمك
لتقليل تيار التيار المتردد الداخلي، اعتمدت EA3036C على هيكل التحويل بزاوية 180 درجة. يتشابه توقيت Buck1 و Buck3، في حين يختلف توقيت Buck2 عنهما بزاوية 180 درجة. يمكن بذلك تقليل تيار التيار المتردد وبالتالي تقليل التشويش elektromagnetik (EMI).
### حماية من التيار الزائد
كل من مُنظمي الجهد الثابت الثلاثة في EA3036C لديهم دوائر حماية من التيار الزائد لكل دورة. عندما يتجاوز تيار الذروة للملف الشخصي الحد الأعلى للتيار، يبدأ جهد الخرج في الانخفاض، حتى يصبح جهد طرف الرجوع (FB) أقل من الحد الأدنى، عادة ما يكون أقل بنسبة 30٪ من القيمة المرجعية. بمجرد تجاوز الحد الأدنى، سيقل تردد التبديل إلى 400 كيلو هرتز (القيمة النموذجية).
### تيار الحمل الذروة
تعتمد قدرة EA3036C على تيار الحمل الذروة على الحد الأقصى للتيار للبوابة الثنائية النوع العميق الداخلي (PMOS)، نسبة العمل (Vout/Vin)، وقيمة الملف الشخصي الذاتي. في ظروف Vin=5V و L=1.5uH، تكون قدرة تيار الحمل الذروة على الإخراج كما يلي:
| جهد الإخراج | تيار الحمل الذروة |
| ----------- | ----------------- |
| 3.3V | 1.2A |
| 1.8V | 1.5A |
| 1.5V | 1.5A |
| 1.2V | 1.5A |
تنبيه: يجب أن يكون إجمالي استهلاك الطاقة الناتج أقل من 6 واط لتجنب التسخين الزائد للرقاقة.
### إيقاف حراري
إذا ارتفعت حرارة الرقاقة فوق نقطة الإيقاف الحراري، سيتم إيقاف تشغيل EA3036C تلقائيًا. من أجل تجنب عدم الاستقرار في العملية، يكون وقت الإيقاف الحراري متأخرًا بحوالي 30 درجة مئوية.
### تعديل جهد الإخراج
يمكن تعديل جهد الإخراج لكل مُنظم باستخدام مقسم مقاومة (R1، R2). يتم حساب جهد الإخراج بواسطة المعادلة التالية:
$$
V_{OUTx}=0.6*\frac{R_1}{R_2}+0.6V
$$
إذا كنت بحاجة إلى جهود مخرجات شائعة، يمكنك الرجوع إلى الجدول أدناه لتكوين مقسم المقاومة (يجب استخدام دقة 1٪):
| جهد الإخراج | R1 | R2 |
| ----------- | ----- | ----- |
| 3.3V | 68kΩ | 15kΩ |
| 1.8V | 200kΩ | 100kΩ |
| 1.5V | 150kΩ | 100kΩ |
| 1.2V | 100kΩ | 100kΩ |
### اختيار المكثفات للإدخال / الإخراج
يُستخدم المكثف الداخلي للحد من التشويش في جهد الإدخال وتوفير إمداد ثابت ونظيف للجهاز، ويتم استخدام المكثف الخارجي لتقليل تيار الإخراج. يمكن استخدام مكثفات MLCC للإدخال والإخراج (مع ESR منخفض).
قد تجد أمثلة على نماذج المكثفات المُقترَحة للإدخال / الإخراج أدناه:
| NPM | القيمة | الجهد | التعبئة |
| -------------- | ------ | ----- | ------- |
| C2012X5R1A106M | 10uF | 10V | 0805 |
| C3216X5R1A106M | 10uF | 10V | 1206 |
| C2012X5R1A226M | 22uF | 10V | 0805 |
| C3216X5R1A226M | 22uF | 10V | 1206 |
### اختيار الملف الشخصي الذات
- الاقتراح هو استخدام تصميم PCB بأربع طبقات، حيث يتم وضع أرضية LX وأرضية الإخراج في الطبقة العلوية، ويتم وضع أرضية VIN في الطبقة الداخلية.
- يجب توصيل أقدام الترانزيستورات الثنائية القاعدة لمكثفات الإدخال / الإخراج في الطبقة العلوية بالأرضيات الداخلية والسفلية من خلال ثقوب.
- يجب توصيل AGND مباشرة بالأرضية الداخلية من خلال ثقوب.
- يفضل توسيع مسارات التيار الكبير قدر الإمكان.
- يجب وضع مكثفات الإدخال بأقرب ما يمكن إلى أقدام VINx لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي.
- يجب تباعد مسار الردود (من VOUTx إلى FBx) عن النقاط النائمة للضوضاء (مثل LXx). إذا كانت LXx تُعتبر نقطة ضوضاء عالية التيار، فيجب استخدام مسارات قصيرة وعريضة للتوصيل.
- يجب إجراء ثقوب متعددة في الأقراص السفلية للشريحة للاتصال بالأرضية الداخلية والسفلية، وذلك لزيادة تبديد الحرارة.
## المراجع والشكر
- [EA3036C](http://www.everanalog.com/Product/ProductEA3036CDetailInfo.aspx)
> عنوان النص: <https://wiki-power.com/>
> يتم حماية هذا المقال بموجب اتفاقية [CC BY-NC-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.zh)، يُرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر.
> تمت ترجمة هذه المشاركة باستخدام ChatGPT، يرجى [**تزويدنا بتعليقاتكم**](https://github.com/linyuxuanlin/Wiki_MkDocs/issues/new) إذا كانت هناك أي حذف أو إهمال.