FHT3550 DC/DC ajustmódulo de potencia Buck (3.5V-40V de entrada, 1.0V-12.0V de salida)

características

Corriente de salida continua

unmplio rango de tensión de entrada: 3,5v-40v

Tensión de salida: 1.0V-12.0V

Frecuencia de conmutación ajustable: 200A KHz~2.2MHz

Hasta un 95% de eficiencia

Indicador de poder bueno (PG)

Tiempo de arranque suave fijo interno

Paquete LGun de pequeño tamaño: (12mm x 12mm x 4.32mm)

aplicaciones

Equipamiento Industrial

Telecomunicaciones y redes

Sistemas de distribución y POL

descripción

El FHT3550 es un módulo de potencia DC/DC de alta densidad, no aislado, adecuado para aplicaciones con requisitos de tamaño estrictos. 

Este módulo ofrece una solución muy compacta con un amplio rango de entrada y una corriente de salida continua de hasta 5A, con una respuesta transitoria rápida y una excelente estabilidad. 

El FHT3550 proporciona un voltade salida ajustde 1,0 ~ 12,0v a través de una resistencia de retroalimentación externa (con una salida por defecto de 3,3v) y logra una eficiencia ultra alta a través del uso de la tecnología de control y rectificación síncrona. 

Las características estándar del FHT3550 incluyen una función de inicio suave fija interna, control de activación remota, y un buen indicador de potencia. Además, el FHT3550 cuenta con amplias características de protección, incluyendo protección de sobrecorriente (OCP), protección de cortocircuito (SCP), protección de bloqueo de bajo voltade entrada (UVLO), y protección de sobretemperatura.

Aplicaciones típicas

Configuración del El Pin

Características eléctricas características eléctricas

Corriente de entrada

Nota 1: los esfuerzos por encima de los valores enumerados en la sección "valores límite" pueden causar daños permanentes al dispositivo. La exposición prolongada a cualquiera de las clasificaciones máximas absolutas puede afectar la confiabilidad y vida del dispositivo.

Nota 2: la corriente de salida continua máxima puede ser derated debido a la temperatura de Unión FHT3550.

Nota 3: las especificaciones de rendimiento del FHT3550 están garantizadas en todo el rango de estabilidad de funcionamiento interno de -40°C a 125°C. Tenga en cuenta que la temperatura interna máxima está determinada por las condiciones de funcionamiento específicas en conjunto con el diseño de la placa, la resistencia térmica nominal del paquete, y otros factores ambientales.

Las condiciones de prueba son VIN = 24V, VOUT = 3,3v, COUT externo = 3x22μF, y TA = 25°C, A menos que se indique lo contrario.

Las condiciones de prueba son VIN = 24V, VOUT = 3.3V, COUT externo = 3x22μF, y TA = 25°C, A menos que se indique lo contrario.

Las condiciones de prueba son VIN = 24V, VOUT = 3.3V, COUT externo = 3x22μF, y TA = 25°C, a menos que se indique lo contrario.

funcionamiento

Principio de funcionamiento

El FHT3550 es un módulo de conmutación rectibuck síncrono totalmente integrado. El FHT3550 alcanza una corriente de salida continua de 5A sobre un rango de voltade entrada de 3,5v a 40V a una temperatura ambiente de -40 °C a +125 °C. El FHT3550 proporciona un voltade salida por defecto de 3.3V y es ajusta 1.0-12.0V con una resistencia de divisor externo. El FHT3550 proporciona un voltade salida por defecto de 3.3V y se puede ajustar a 1.0-12.0V con una resistencia de divisor externo.

Modo de funcionamiento con carga ligera

Bajo carga ligera o sin carga, el FHT3550 operará en modo PSM para asegurar la eficiencia de conversión bajo estas condiciones. Después de que la corriente de salida exceda el límite de corriente crítico, la frecuencia de conmutación se incrementen en todo el rango de corriente de salida. 

Habilitar Control (es)

Habilitar de forma remota El (EN) control utiliza una lógica positiva que es compatible con today's led logic devices (en inglés). La lógica positiva se define como activar el módulo cuando la señal Enable (EN) es elevada y desactivar el módulo cuando la señal EN es baja.

El control EN enable tiene un umbral típico de 1,22v para subida y 1,12v para caída. El pin EN tiene una tensión de resistencia máxima de 42V y se puede activar usando VIN o un módulo de activación de voltaexterno.

Nota:El perno de activación no puede dejarse colgando.

Arranque suave interno (SS)

Arranque suave evita el sobrevoltade salida al arranque. cuando El módulo se inicia, la circuitería interna genera un voltade inicio suave (VSS) que se eleva lentamente en una rampa controlada. Cuando VSS cae por debajo de la referencia interna (VREF), VSS reemplvref como la referencia para el amplificador de error.

Una vez que VSS excede VREF, VREF se usará de nuevo como valor de referencia.

En este punto, los extremos de inicio suave y el FHT3550 entra en funcionamiento en estado estacionario. El tiempo de inicio suave se establece internamente en unos 2ms. Si el VFB cae inexplic, el VSS seguirá al VFB, lo que evita que el voltade salida se sobrepase cuando se recupera un cortocircuito. Una vez que se elimina el cortocircuito, el VSS se eleva lentamente como un nuevo proceso de arranque suave.

Indicación de potencia de buena salida (PGOOD)

El pin PGOOD es una salida de drenaje abierta, y cuando se utiliza la función de indicación PGOOD, el

Una resistencia con una resistencia entre 10k × 100kΩ necesita ser jalhasta 5V o inferior en este pin.

Cuando el voltadel pin FB está entre 95% y 105% de la tensión de referencia interna (1V), el pin PGOOD será de drenaje abierto. Cuando el voltadel pin FB está por encima del 110% o por debajo del 90% de la tensión de referencia interna, el pin PGOOD se tiró bajo. Además, el pin PGOOD se tirará bajo cuando la entrada de bloqueo de subtensión o protección térmica se produce, o cuando el EN pin se tira abajo.

Una desviación del voltade salida por debajo de 100 µs no disparará A Flip-flop in the PGOOD indication (en inglés).

SLa brujeríaFdemanda

El FHT3550 opera en modo PSM a carga ligera o sin carga, y en una frecuencia de conmutación establecida cuando la carga alcanza un cierto valor.

La frecuencia de conmutación puede ser Establecido por el valor de la resistencia desplegdesde el pin RFREQ a GND (ver la "información de la aplicación" Sección para más detalles).

La frecuencia de conmutación puede ser ajustada por la resistencia de la resistencia desplegdesde el pin RFREQ a GND.

La resistencia RFREQ es ajustable en un amplio rango de 200KHz ~ 2.2MHz.

El voltatípico del pin RFREQ es de 0.5 V. Este pin no se puede dejar abierto o en corto a tierra.

Oscilación de frecuencia (FSS)

Para reducir EMI, el FHT3550 utiliza un esquema de oscilación de frecuencia de conmutación (FSS).

En las proximidades de la frecuencia de conmutación de set, el circuito FSS oscia a una cierta

La frecuencia de conmutación es variada oscilando periódicamente sobre el rango de frecuencias.

Oscilación de frecuencia

El intervalo es − 6% de la frecuencia de conmutación y la frecuencia de oscilación es 1/512 de la frecuencia de conmutación.

Protección de sobrecorriente (OCP) y protección de cortocircuito (SCP)

El FHT3550 monitla la corriente interna del inductor durante El tiempo que el interruptor superior o inferior a inferior se energidentro del módulo.

El FHT3550 utiliza un esquema de limitación de ciclo por ciclo para la corriente de pico de los interruptsuperiores y la corriente de valle de los interruptinferiores para evitar que el sistema se descontroldebido a sobrecargos de salida o cortocircuitos.

Principio de funcionamiento

En el caso de una sobrecarga de salida o cortocircuito, el FHT3550 apagará la salida para garantizar la seguridad de la carga. Cuando la tensión de salida cae por debajo del valor establecido debido a una sobrecorriente durante más de 16 ciclos de conmutación, el módulo se detendrá el funcionamiento. Después de 16,8 ms de parada, el módulo entrará en inicio suave de nuevo e intentará reiniciar en modo hipo.

En el modo de protección de hipo, el módulo primero apagará las salidas, descargará los condensadores de arranque suave, y luego intentará un arranque suave De nuevo después de un período de tiempo. Si la condición de fallo persiste después del arranque suave, el módulo repite el ciclo hasta que se elimina la condición de sobrecorriente/cortocircuito y la tensión de salida se estabilien en el nivel anterior. Reiniciando el módulo a intervalos regulares, Este modo de protección reduce significativamente la corriente media de cortocircuito, mitilos problemas térmicos y protege el módulo.

Protección contra sobretensión (OVP)

El FHT3550 está diseñado con protección de sobretensión de voltade salida para minimizar el sobrevoltade salida durante la conmutación de carga, la recuperación de fallos de salida, o la conmutación de carga ligera.

El comparador de sobretensión compara la tensión FB pin con la tensión de referencia interna.

Cuando la tensión FB pin supera el 110% de la tensión de referencia interna, el sistema apagará el interruptor superior para evitar que la tensión de salida se eleve. Cuando la tensión FB pin cae por debajo del 105% de la tensión de referencia interna, el sistema reanuel funcionamiento del interruptor superior.

Protección de bloqueo de subtensión de entrada (UVLO)

El FHT3550 está diseñado con un pin EN enable. Cuando se requiere la función de protección de bloqueo de subtensión de entrada, la tensión de salida VIN se puede conectar al pin EN a través de un divisor de resistencia para realizar la función de protección de bloqueo de subtensión de entrada (UVLO) haciendo coincidir el valor de tensión de divisor con el umbral de acción EN.

Sobre la protección contra el apagado de la temperatura (OTP)

El FHT3550 realiza la protección de sobretemperatura mediante el monitoreo de la temperatura de Unión del IC interno. Esta característica permite que el módulo deje de operar a temperaturas excesivas. Si la temperatura de la Unión supera el valor umbral (175 °C), todo el módulo se apaga. La protección es antiadherente. Hay una histéresis térmica de aprox. 25 °C. Una vez que la temperatura de la Unión haya bajado a aprox. 150 °C, el módulo reanula la operación a través de arranque suave.

aplicacións información Ajuste de la tensión de salida

El FHT3550 utiliza un divide resistencia de retroalimentación interna para establecer La tensión de salida por defecto es de 3,3 V. El divide tensión superior es de 23,2 k − y el divide tensión inferior es de 10 k − (ver figura 1).

Fig. 1 resistencia de divisor de tensión para ajustar la tensión de salida

El FHT3550 regula su voltafb para estabilizarse a 1 V. Conectando una resistencia externa a la Pin FB, el valor de tensión de salida se puede ajustar de 1 V a 1 V. El valor de voltade salida se puede ajustar de 1 V a 1 V conectando una resistencia externa al pin FB.

Para aplicaciones donde VOUT es inferior a 3,3v, conecfb a la VOUT de la VOUT.

Conecte una resistencia adecuada (RFB1) entre los pines VOUT. Para aplicaciones donde VOUT exceda 3,3v, conecte una resistencia adecuada (RFB2) entre el Pines FB y GND. Utilice las ecuaciones (1) y (2) para calcular aproximadamente el valor de la resistencia:

La frecuencia de conmutación se puede ajustar conectando una resistencia entre el Rfreq  Pin y tierra. El Rfreq  La resistencia ajusta la frecuencia de conmutación de 200 kHz a 2.2 MHz, y el Rfreq El valor se calcula por la siguiente fórmula (3):

La tabla 1 muestra la relación entre Los valores de resistencia externos para las frecuencias de operación comunes.

Tabla 1 frecuencias comunes de operación y valores de resistencia

Ajuste del punto de bloqueo de subtensión                                      

El FHT3550 soporta bloqueo de subtensión de entrada ajust(UVLO) con histéresis a través de la resistencia de divide EN pines para lograr los requisitos de encendido y apagado específicos de la aplicación.

Fig. 2 circuito divisor de bloqueo de subtensión

Cuando la tensión de entrada VIN gotas y la tensión dividida EN el pin EN cae por debajo de la

1.12V, el módulo dejará de funcionar. Por el contrario, a medida que el voltade entrada, VIN, aumenta, el voltaa través del pin EN se eleva por encima de 1,22v y el módulo comenzará a funcionar.

El FHT3550 tiene un 10μF y dos capacitores de cerámica de entrada de 1μF incorporados. Esto es suficiente para aplicaciones comunes. Para minimizar la ondulde voltade entrada, los condensadores externos adicionales pueden ser colocados al lado del VIN pin. El uso de condensadores de cerámica de bajo ESR ayuda a lograr un rendimiento óptimo. La capacitancia varía mucho con la temperatura. Los condensadores dieléctricos cerámicos X5R y X7R se recomiendan debido a sus características de temperatura relativamente estables. Otros tipos de condens, como Y5V y Z5U, no se recomiendan porque se degradan más a la frecuencia, temperatura y voltade polarización.

Información de aplicación

La calificación de la corriente de onduldel condensdebe exceder la corriente de ondulmáxima de entrada del convertidor. La corriente de ondulde de entrada se puede estimar a partir de la ecuación (4):

(4)

El peor caso es VIN = 2VOUT.

 Para simplificar, seleccione un condensde entrada con una corriente RMS nominal de más de la mitad de la corriente de carga máxima.

La capacitancia del condensador de entrada tiene una influencia decisiva en la ondulde voltade entrada del convertidor. Si hay un requerimiento de ondulde voltade entrada en la aplicación, seleccione un condensexterno que Cumple con las especificaciones.

Use la ecuación (5) para estimar la onduldel voltade entrada:

(5)

Selección de la capacitancia de salida

El FHT3550 incorpora un condensde cerámica de 10μF de salida para la estabilización. Para minimizar la ondulde de salida y mejorar la respuesta transitoria de carga, es Recomendó que un condensador externo sea agregado tan cerca de la placa como sea posible.

Los condensadores de cerámica de bajo ESR se recomiendan para el mejor rendimiento. La capacitancia varía mucho con la temperatura. Los condensadores dieléctricos cerámicos X5R o X7R se recomiendan debido a sus características de temperatura relativamente estables. Otros tipos de condens, como Y5V y Z5U, no se recomiendan porque se degradan más en capacidad a la frecuencia, temperatura y voltade polarización. Un valor de capacitancia inicial de 10-47μF puede ser probado en una configuración de condensparalelo simple o múltiple. La onduldel voltade salida se puede estimar a partir de la ecuación (6):

(6)

Cuando se utilizan condensadores de cerámica, se determina principalmente la impeden la frecuencia de conmutación Por la capacitancia. La onduldel voltade salida es causada principalmente por la capacitancia. Para simplificar el cálculo, la ondultensión de salida se puede estimar por la ecuación (7):

(7)

Fusible de entrada

En aplicaciones generales, es necesario utilizar un fusible en la entrada del módulo de potencia. Cuando hay una posibilidad de voltainverso continuo, un fusible debe ser utilizado en lugar de una función de limitación de corriente. Por razones de seguridad, se recomienda instalar unEl golpe rápidoSe fusionen en la línea de alimentación de entrada sin conexión a tierra. La aplicación de la instalación debe cumplir con todas las normas y regulaciones de seguridad relevantes.

Precauciones contra la disipación del calor

Debido a su eficiencia de conversión extremadamente alta y consumo de energía ultra bajo, el FHT3550 puede adaptarse a un rango muy amplio de temperaturas ambientales. Sin embargo, si necesita operar a temperaturas ambiente más altas o proporcionar una gran cantidad de energía continua, puede ser necesario reducir la corriente de salida. La corriente debe ser determinada en base al voltade entrada, potencia de salida y temperatura ambiente. Consulte la curva de aumento de temperatura en la sección características típicas de rendimiento para orientación. Las placas de diferentes tamaños y recuentos de capas pueden presentar diferentes características térmicas, lo que puede molea los usuarios en la verificación de la correcta operación bajo el system's circuitry, carga y condiciones ambientales de operación. El FHT3550 tiene una temperatura de apagado de 175°C, por lo que un diseño de circuito cuidadoso es esencial para asegurar un buen rendimiento de diside calor. La mayor parte del calor se disipa de la capa inferior del módulo FHT3550 y el disipador de calor en la PCB. Por lo tanto, un mal diseño de PCB puede conducir a una disipación de calor inadecuada, reduciendo así el product's rendimiento y fiabilidad.

Guía de trazado de PCB

El alto nivel de integración del FHT3550 puede reducir o incluso eliminar las dificultades de diseño PCB. Para un óptimo rendimiento eléctrico y térmico, un buen diseño de PCB es esencial. Para obtener mejores resultados, consulte la figura 3 y siga las pautas a continuación:

1. Para la capa de potencia (VIN, VOUT y GND), por favor utilice grandes áreas de cobre para minimizar las pérdidas de conducción y el estrés térmico.

2. Utilice múltiples vías para conectar la placa de alimentación a las capas interiores.

Información de aplicación

1. Coloque las vias por separado de las almohadillas y las vias en el tablero de módulos. Estas vías pueden proporcionar buenas conexiones y rutas térmicas para los planos internos de la PCB.

2. Coloque los condensadores de entrada y salida de cerámica cerca de los pines del módulo para minimizar el ruido de alta frecuencia.

3. Utilice trazos anchos y cortos siempre que sea posible. Coloque la resistencia RFB lo más cerca posible del pin FB.

Aplicaciones típicasns

Figura 3 referencia de la disposición de PCB

Descripción del paquete

Precauciones de soldadura y almacenamiento

Perfil de soldadura por refrecomendado

Atención:

1. Debido al gran tamaño del módulo, por favor no coloque el módulo debajo de la placa para el reflow  Soldadura para evitar caerse.

2. Para los productos a granel y los que han sido sacados de su embalaje original, deben almacenarse en un desecador (con una humedad relativa inferior al 10% en su interior). En el caso de los productos que aún estén en su envase original, también se almacenarán en un desecador siempre que sea posible.

3. Antes de montar en la placa, es necesario seguir estrictamente las condiciones de cocción para secar las muestras: hornear a 125°C durante más de 48 horas, y controlar la temperatura de soldadura por refrefdentro de 245°C.