德州儀器PTH12050W/L非隔離寬輸出調(diào)節(jié)電源模塊深度解析

在電子工程師的日常工作中，電源模塊的選擇和應(yīng)用至關(guān)重要。德州儀器（TI）的PTH12050W/L非隔離寬輸出調(diào)節(jié)電源模塊，以其卓越的性能和豐富的特性，成為眾多應(yīng)用場景的理想之選。今天，我們就來深入了解一下這款電源模塊。

文件下載：pth12050w.pdf

一、產(chǎn)品概述

PTH12050系列是目前最小的非隔離電源模塊，具備Auto - Track?排序功能。該功能極大地簡化了電源系統(tǒng)中電源電壓的排序過程，允許模塊在電源啟動和關(guān)閉期間相互跟蹤，或跟蹤任何其他外部電壓。

模塊尺寸雖?。?.87英寸×0.5英寸），但額定輸出電流高達(dá)6A，非常適合對空間、性能和上電排序能力有較高要求的應(yīng)用。它以12V輸入電壓工作，可將電壓降壓轉(zhuǎn)換為寬范圍的輸出電壓。W后綴設(shè)備的輸出電壓可在1.2V至5.5V范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，L后綴設(shè)備的調(diào)節(jié)范圍則為0.8V至1.8V，通過單個外部電阻即可在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)設(shè)置輸出電壓。

二、產(chǎn)品特性

2.1 電氣性能

• 輸出電流：最大可達(dá)6A，能滿足多種負(fù)載需求。
• 輸入電壓：穩(wěn)定在12V，輸入電壓范圍為10.8V至13.2V，確保了電源的穩(wěn)定性。
• 輸出電壓調(diào)節(jié)：寬范圍輸出電壓調(diào)節(jié)，W后綴為1.2V - 5.5V，L后綴為0.8V - 1.8V，可通過單個外部電阻輕松設(shè)置。
• 效率：最高效率可達(dá)93%，功率密度高達(dá)200W/in3，有效降低了能耗。
• 保護功能：具備過流保護（非鎖存、自動復(fù)位）、欠壓鎖定、過熱保護（部分型號）等多種保護功能，提高了模塊的可靠性。

2.2 其他特性

• Auto - Track?排序：簡化電源系統(tǒng)中電源電壓的排序，使模塊輸出電壓能跟隨外部電壓變化。
• 開/關(guān)禁止：通過Inhibit引腳控制模塊的輸出，方便系統(tǒng)的電源管理。
• 工作溫度范圍：-40°C至85°C，能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

三、應(yīng)用場景

PTH12050W/L模塊適用于電信、工業(yè)和通用電路等領(lǐng)域，尤其適用于使用TMS320? DSP系列、微處理器、ASIC或FPGA的低功耗雙電壓系統(tǒng)。

四、輸出電壓調(diào)整

4.1 調(diào)整方法

通過VOAdjust控制（引腳5）設(shè)置輸出電壓，W后綴模塊的調(diào)整范圍是1.2V至5.5V，L后綴模塊為0.8V至1.8V。調(diào)整方法是在VOAdjust和GND引腳之間直接連接一個1%的外部電阻RSET，電阻的溫度穩(wěn)定性應(yīng)達(dá)到100 ppm/°C或更好。

4.2 電阻選擇

文檔提供了標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓對應(yīng)的RSET標(biāo)準(zhǔn)值，對于其他輸出電壓，可使用公式計算所需電阻值，也可從給定的電阻值范圍中選擇。

五、電容推薦

5.1 輸入電容

推薦的輸入電容需滿足100μF的最小電容和750mArms的最小紋波電流額定值。對于輸出電壓設(shè)定點為3.3V及以上的情況，建議添加一個10 - μF的X5R/X7R陶瓷電容，以減少反射輸入紋波電流。

5.2 輸出電容（可選）

對于有負(fù)載瞬變的應(yīng)用，外部輸出電容有助于提高調(diào)節(jié)器的響應(yīng)性能。一般來說，100μF的電容可用于定義瞬態(tài)響應(yīng)規(guī)格。對于大多數(shù)應(yīng)用，高質(zhì)量的計算機級鋁電解電容就足夠了；在0°C以下的環(huán)境中，建議使用鉭、陶瓷或Os - Con類型的電容。同時，添加一個10 - μF的X5R/X7R陶瓷電容可降低輸出紋波電壓，改善調(diào)節(jié)器的瞬態(tài)響應(yīng)。

六、Auto - Track?功能

6.1 基本原理

Auto - Track功能是PTH/PTV系列的獨特特性，可使模塊輸出電壓跟隨Track控制引腳的電壓變化，控制范圍在0V至模塊設(shè)定點電壓之間。當(dāng)Track引腳電壓高于設(shè)定點電壓時，模塊輸出保持在設(shè)定點電壓。

6.2 應(yīng)用示例

通過連接多個模塊的Track輸入，可實現(xiàn)多個模塊的輸出電壓在電源啟動和關(guān)閉時同步變化。使用如TL7712A這樣的電源電壓監(jiān)控器IC可自動控制Track輸入，實現(xiàn)電源的順序啟動和關(guān)閉。

七、預(yù)偏置輸出啟動

PTH系列12V輸入的電源模塊具備啟動進入預(yù)偏置輸出的能力。在預(yù)偏置情況下，模塊在Inhibit引腳保持低電平時，可允許輸出預(yù)偏置電壓存在且不吸收電流。但需注意，輸入電壓必須始終大于預(yù)偏置源電壓，以確保調(diào)節(jié)器的輸出不吸收電流。同時，預(yù)偏置啟動功能與Auto - Track不兼容，不使用Auto - Track時，應(yīng)將Track引腳連接到輸入電壓以禁用該功能。

八、保護功能

8.1 過流保護

所有模塊都具備輸出過流保護功能。當(dāng)負(fù)載超過調(diào)節(jié)器的過流閾值時，調(diào)節(jié)輸出將關(guān)閉，之后模塊會周期性地嘗試通過軟啟動上電恢復(fù)，直到負(fù)載故障消除。

8.2 過熱保護

PTH12020、PTV12020和PTH12030產(chǎn)品具備過熱保護功能。當(dāng)內(nèi)部溫度超過OTP閾值時，模塊的Inhibit控制會被內(nèi)部拉低，輸出關(guān)閉；當(dāng)溫度下降到比觸發(fā)點低約10°C時，模塊將自動恢復(fù)并通過軟啟動上電。

九、封裝與訂購信息

文檔提供了詳細(xì)的封裝選項和訂購信息，包括不同后綴產(chǎn)品的狀態(tài)、材料類型、封裝形式、引腳數(shù)量、包裝數(shù)量、載體、ROHS狀態(tài)、引腳鍍層/球材料、MSL評級/峰值回流溫度、工作溫度和零件標(biāo)記等。

德州儀器的PTH12050W/L非隔離寬輸出調(diào)節(jié)電源模塊以其豐富的特性、出色的性能和廣泛的應(yīng)用場景，為電子工程師提供了一個可靠的電源解決方案。在實際應(yīng)用中，充分了解和利用其特性，能夠幫助我們設(shè)計出更高效、穩(wěn)定的電源系統(tǒng)。你在使用類似電源模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。