FHT3550 DC/DC Module de puissance Buck réglable (entrée 3.5V-40V, sortie 1.0V-12.0V)

caractériL ltiques

5A A A courant de sortie continu

LarG ge gaMm Mm Mm mme de teN ° de catalogueion d’entrée: 3.5 3.5 3.5V V V V V V V V V-40 -40 -40V

Tension de sortie: 1.0V-12.0V

F Fréquence de commutation réglable: 200KHz~2.2MHz

Jusqu’à 95% % % % % % % % % % d’efficacité

Bon indicateur de puissance (PG)

Temps de début doux fixe interne

Paquet de petite taille LGA: (12mm x 12mm x 4.32-4.32mm)

Applications

Équipement industriel

Télécommunications et systèmes de réseaux

L lystèmes de Distribution et POL

Description Description Description

Le FHT3550 est un module d’alimentation DC/DC non isolé à haute densité, adapté aux applications avec des exigences de taille strictes. 

Ce module offre une solution très compacte avec une large gamme d’entrée et un courant de sortie continu jusqu’à 5A, avec une réponse transitoire rapide et une excellente stabilité. 

Le FHT3550 fournit une tension de sortie réglable de 1.0~12.0V grâce à une résistance de rétroaction externe (avec une sortie par défaut de 3,3 et 4V) et atteint un rendement ultra-élevé grâce à l’utilisation de la technologie de rectification et de contrôle synchrone. 

Les caractéristiques de série du FHT3550 comprennent une fonction de démarrage souple fixe interne, un contrôle d’activation à distance et un indicateur de puissance. De plus, le FHT3550 dispose de fonctionnalités de protection complètes, y compris la protection contre les surtensions (OCP), la protection contre les courts-circuits (SCP), la protection contre le verrouillage sous tension d’entrée (UVLO) et la protection contre les surtempératures.

Applications typiques

Configuration des broches

Caractéristiques électriques

Courant d’entrée

NOTE 1: les tensions supérieures aux valeurs indiquées dans la section «valeurs limites» peuvent causer des dommages permanents à l’appareil. Une exposition prolongée à l’une des valeurs maximales absolues peut affecter la fiabilité et la durée de vie de l’appareil.

Note 2: le courant de sortie continu maximum peut être réduit en raison de la température de jonction FHT3550.

Note 3: les spécifications de performance du FHT3550 sont garanties sur la plage de stabilité interne de fonctionnement de -40°C à 125°C. Il est à noter que la température interne maximale est déterminée par des conditions de fonctionnement particulières, de même que par la disposition de la carte, la résistance thermique nominale du colis et d’autres facteurs environnementaux.

Les conditions d’essai sont VIN = 24V, VOUT = 3,3v, COUT externe = 3x22μF, et TA = 25°C, Sauf indication contraire.

Les conditions d’essai sont VIN = 24V, VOUT = 3.3V, externe COUT = 3x22μF, et TA = 25°C, Sauf indication contraire.

Les conditions d’essai sont VIN = 24V, VOUT = 3.3V, COUT externe = 3x22μF, et TA = 25°C, sauf indication contraire.

fonctionnement

Principe de fonctionnement

Le FHT3550 est un module de commutation non isolé de redresseur synchrones entièrement intégré. Le FHT3550 atteint un courant de sortie continu de 5A sur une plage de tension d’entrée de 3,5v à 40V à une température ambiante de -40 °C à +125 °C. Le FHT3550 fournit une tension de sortie par défaut de 3,3v et est réglable à 1,0-12,0v avec une résistance de séparation externe. Le FHT3550 fournit une tension de sortie par défaut de 3,3v et peut être ajusté à 1,0-12,0v avec une résistance de séparation externe.

Mode d’opération de charge légère

Dans des conditions de charge légère ou sans charge, le FHT3550 fonctionnera en mode PSM pour assurer l’efficacité de conversion dans ces conditions. Après que le courant de sortie dépasse la limite de courant critique, la fréquence de commutation est augmentée sur toute la gamme de courant de sortie. 

Activer le contrôle (fr)

Activer à distance (EN) control utilise une logique positive qui est compatible avec today' S principaux dispositifs logiques. La logique Positive est définie comme l’activation du module lorsque le signal Enable (EN) est tiré haut et la désactivation du module lorsque le signal EN est tiré bas.

La commande EN enable a un seuil typique de 1.22V pour la montée et 1.12V pour la chute. La broche EN a une tension de résistance maximale de 42V et peut être activée EN utilisant VIN ou un module de tension externe activer.

Remarque:La goupille enable ne peut pas être laissée pendante.

Démarrage en douceur interne (SS)

Le Soft start empêche le dépassement de la tension de sortie au démarrage. quand Le module démarre, le circuit interne génère une tension de démarrage en douceur (VSS) qui monte lentement à une rampe contrôlée. Lorsque VSS tombe en dessous de la référence interne (VREF), VSS remplace VREF comme référence pour l’amplificateur d’erreur.

Une fois que VSS dépasse VREF, VREF sera de nouveau utilisé comme valeur de référence.

À ce stade, le démarrage en douceur prend fin et le FHT3550 entre en fonctionnement stationnaire. L’heure de démarrage en douceur est réglée en interne pour être d’environ 2ms. Si le VFB tombe de façon inexplicable, le VSS suivra le VFB, ce qui empêche la tension de sortie de dépasser lorsqu’un court-circuit est récupéré. Une fois le court-circuit enlevé, le VSS monte lentement comme un nouveau processus de démarrage en douceur.

Puissance bonne Indication de sortie (PGOOD)

La broche PGOOD est une sortie de vidange ouverte, et lors de l’utilisation de la fonction d’indication PGOOD, le

Une résistance avec une résistance entre 10kω 100kω doit être tiré jusqu’à 5V ou plus bas sur cette broche.

Lorsque la tension FB pin est entre 95% et 105% de la tension de référence interne (1V), la broche PGOOD sera drain ouvert. Lorsque la tension de la broche FB est supérieure à 110% ou inférieure à 90% de la tension interne de référence, la broche PGOOD sera tirée vers le bas. En outre, la broche PGOOD sera tirée vers le bas lorsque le verrouillage de sous-tension d’entrée ou la protection thermique se produit, ou lorsque la EN pin est tiré vers le bas.

Une déviation de la tension de sortie inférieure à 100 µ S ne déclenchera pas un Flip-flop dans l’indication PGOOD.

SsorcièreFfréquence

Le FHT3550 fonctionne en mode PSM à charge nulle ou légère, et à une fréquence de commutation définie lorsque la charge atteint une certaine valeur.

La fréquence de commutation peut être Défini par la valeur de la résistance de descente de la broche RFREQ à GND (voir le " information d’application " Pour plus de détails).

La fréquence de commutation peut être réglée par la résistance de la résistance de descente de la broche RFREQ à GND.

La résistance RFREQ est réglable sur une large gamme de 200KHz ~ 2.2MHz.

La tension typique de la broche RFREQ est de 0,5 V. Il est interdit de laisser cette goupille ouverte ou court-circuitée à la masse.

Swing de fréquence (FSS)

Pour réduire les EMI, le FHT3550 utilise un système d’oscillation de fréquence de commutation (FSS).

Dans le voisinage de la fréquence de commutation réglée, le circuit FSS oscille à un certain

La fréquence de commutation est variée en oscillant périodiquement sur la plage de fréquence.

Swing de fréquence

La portée est ±6% de la fréquence de commutation et la fréquence d’oscillation est 1/512 de la fréquence de commutation.

Protection contre les surintensité (OCP) et protection contre les courts-circuits (SCP)

Le FHT3550 surveille le courant d’inducteur interne pendant Le temps pendant lequel l’interrupteur supérieur ou inférieur à inférieur est sous tension à l’intérieur du module.

Le FHT3550 utilise un schéma de limitation cycle-par cycle du courant de crête des interrupteurs supérieurs et du courant de vallée des interrupteurs inférieurs pour éviter l’emballement du système en raison de surcharges de sortie ou de courts-circuits.

Principe de fonctionnement

En cas de surcharge ou de court-circuit de sortie, le FHT3550 arrête la sortie pour assurer la sécurité de la charge. Lorsque la tension de sortie tombe en dessous de la valeur définie en raison d’une surintensité pendant plus de 16 cycles de commutation, le module arrête le fonctionnement. Après 16,8 ms d’arrêt, le module entrera de nouveau en mode soft start et tentera de redémarrer en mode hoquet.

En mode protection contre le hoquet, le module va d’abord arrêter les sorties, décharger les condensateurs de démarrage en douceur, puis tenter de démarrer en douceur Encore une fois après un certain temps. Si la condition de défaut persiste après le démarrage en douceur, le module répète le cycle jusqu’à ce que la condition de surintensité/court-circuit soit éliminée et que la tension de sortie se stabilise au niveau précédent. En redémarrant le module à intervalles réguliers, Ce mode de protection réduit considérablement le courant moyen de court-circuit, atténue les problèmes thermiques et protège le module.

Protection contre les surtensions (OVP)

Le FHT3550 est conçu avec une protection contre les surtensions de sortie pour minimiser les dépassement de tension de sortie pendant la commutation de charge, la récupération de défaut de sortie, ou la commutation de charge légère.

Le comparateur de surtension compare la tension de la broche FB à la tension de référence interne.

Lorsque la tension de la broche FB dépasse 110% de la tension de référence interne, le système arrête l’interrupteur supérieur pour empêcher la tension de sortie d’augmenter. Lorsque la tension de la broche FB tombe sous 105% de la tension interne de référence, le système reprend le fonctionnement du commutateur supérieur.

Protection contre le verrouillage de sous-tension d’entrée (UVLO)

Le FHT3550 est conçu avec une broche EN enable. Lorsque la fonction de protection contre le verrouillage des sous-tensions d’entrée est requise, la tension de sortie VIN peut être connectée à la broche EN via un diviseur de résistance pour réaliser la fonction de protection contre le verrouillage des sous-tensions d’entrée (UVLO) EN faisant correspondre la valeur de tension du diviseur avec le seuil d’action EN.

Au-dessus de la Protection d’arrêt de température (OTP)

Le FHT3550 assure une protection contre les surtempératures en surveillant la température de jonction du circuit interne. Cette fonction permet au module d’arrêter de fonctionner à des températures excessives. Si la température de jonction dépasse la valeur seuil (175 °C), tout le module s’arrête. La protection est non verrouillée. Il y a une hystérésis thermique d’env. À 25 °C. Une fois que la température de jonction est tombée à environ 150 °C, le module reprend le fonctionnement par le soft start.

Applications Informations générales Réglage de tension de sortie

Le FHT3550 utilise un diviseur interne de résistance de retour pour régler La tension de sortie par défaut à 3,3 V. Le diviseur de tension supérieure est de 23,2 kω et le diviseur de tension inférieure est de 10 kω (voir Figure 1).

Fig. 1 résistance de séparation de tension pour régler la tension de sortie

Le FHT3550 régule sa tension FB pour se stabiliser à 1 V. En connectant une résistance externe à la FB pin, la valeur de tension de sortie peut être réglée de 1 V à 1 V. La tension de sortie peut être réglée de 1 V à 1 V en connectant une résistance externe à la broche FB.

Pour les applications où VOUT est inférieur à 3.3V, connectez FB au VOUT du VOUT.

Connectez une résistance appropriée (RFB1) entre les broches VOUT. Pour les applications où VOUT dépasse 3.3V, connectez une résistance appropriée (RFB2) entre le Pins FB et GND. Utilisez les équations (1) et (2) pour calculer approximativement la valeur de résistance:

La fréquence de commutation peut être réglée en connectant une résistance entre le Rfreq  Pin et terre. Le Rfreq  La résistance ajuste la fréquence de commutation de 200 kHz à 2,2 MHz, et le Rfreq La valeur est calculée par la formule suivante (3):

Le tableau 1 montre la relation entre Les valeurs de résistance externe pour les fréquences de fonctionnement communes.

Tableau 1 fréquences de fonctionnement communes et valeurs de résistance

Réglage du point de verrouillage sous tension                                      

Le FHT3550 prend EN charge le verrouillage sous tension d’entrée réglable (UVLO) avec hystérése à travers la résistance de séparation à broches EN pour répondre aux exigences spécifiques à l’application.

Fig. 2 circuit diviseur de verrouillage sous tension

Lorsque la tension d’entrée VIN baisse et que la tension divisée à la goupille EN tombe EN dessous de la

1.12V, le module cessera de fonctionner. Inversement, lorsque la tension d’entrée, VIN, augmente, la tension à travers la broche EN s’élève au-dessus de 1,22v et le module commence à fonctionner.

Le FHT3550 a un condensateur en céramique d’entrée de 10μF et deux condensateurs en céramique d’entrée de 1μF intégrés. Ceci est suffisant pour les applications courantes. Pour minimiser l’ondulation de la tension d’entrée, des condensateurs externes supplémentaires peuvent être placés à côté de la broche VIN. L’utilisation de condensateurs céramiques à faible ESR permet d’obtenir des performances optimales. La capacité varie considérablement avec la température. Les condensateurs diélectriques céramiques X5R et X7R sont recommandés en raison de leurs caractéristiques de température relativement stables. D’autres types de condensateurs, tels que Y5V et Z5U, ne sont pas recommandés car ils se dégradent davantage à la fréquence, la température et la tension de biais.

Informations sur la demande

Le courant d’ondulation du condensateur doit dépasser le courant d’ondulation d’entrée maximal du convertisseur. Le courant d’ondulation d’entrée peut être estimé à partir de l’équation (4) (2):

(4)

Le pire cas est VIN = 2VOUT.

 Pour plus de simplicité, choisissez un condensateur d’entrée avec un courant RMS nominal supérieur à la moitié du courant de charge maximum.

La capacité du condensateur d’entrée a une influence décisive sur l’ondulation de la tension d’entrée du convertisseur. S’il y a une exigence d’ondulation de tension d’entrée dans l’application, choisir un condensateur externe qui: Répond aux spécifications.

Utiliser l’équation (5) (en anglais) pour estimer l’ondulation de la tension d’entrée:

(5)

Sélection de la capacité de sortie

Le FHT3550 intègre un condensateur céramique de sortie de 10μF pour la stabilisation. Pour minimiser l’ondulation de sortie et améliorer la réponse transitoire de charge, il est Recommandé d’ajouter un condensateur externe le plus près possible de la carte.

Les condensateurs céramiques à faible ESR sont recommandés pour de meilleures performances. La capacité varie considérablement avec la température. Les condensateurs diélectriques céramiques X5R ou X7R sont recommandés en raison de leurs caractéristiques de température relativement stables. D’autres types de condensateurs, tels que Y5V et Z5U, ne sont pas recommandés car ils se dégradent davantage en capacité à la fréquence, la température et la tension de biais. Une valeur de capacité initiale de 10-47μF peut être essayée dans une configuration de condensateur parallèle simple ou multiple. L’ondulation de la tension de sortie peut être estimée à partir de l’équation (6) (1):

(6)

Lors de l’utilisation de condensateurs céramiques, l’impédance à la fréquence de commutation est principalement déterminée Par la capacité. L’ondulation de tension de sortie est principalement causée par la capacité. Pour simplifier le calcul, l’ondulation de tension de sortie peut être estimée par l’équation (7) (1):

(7)

Fusible d’entrée

Dans les applications générales, il est nécessaire d’utiliser un fusible à l’entrée du module de puissance. Lorsqu’il existe une possibilité de tension inverse continue, un fusible doit être utilisé au lieu d’une fonction de limitation de courant. Pour des raisons de sécurité, il est recommandé d’installer unCoup rapideFusible sur la ligne d’alimentation d’entrée non mise à la terre. La demande d’installation doit être conforme à toutes les normes et réglementations de sécurité pertinentes.

Précautions de dissipation thermique

Grâce à son efficacité de conversion extrêmement élevée et à sa consommation d’énergie très faible, le FHT3550 peut s’adapter à une très large gamme de températures ambiantes. Cependant, s’il doit fonctionner à des températures ambiantes plus élevées ou fournir une grande quantité de puissance continue, il peut être nécessaire de réduire le courant de sortie. Le déclassement du courant devrait être déterminé en fonction de la tension d’entrée, de la puissance de sortie et de la température ambiante. Reportez-vous à la courbe d’élévation de la température dans la section caractéristiques de rendement typiques pour obtenir des conseils. Les panneaux de tailles et de couches différentes peuvent présenter des caractéristiques thermiques différentes, ce qui peut gêner les utilisateurs dans la vérification du bon fonctionnement sous le système.#39; S conditions de fonctionnement du circuit, de la charge et de l’environnement. Le FHT3550 a une température d’arrêt de surtempérature de 175°C, donc une disposition de circuit soignée est essentielle pour assurer de bonnes performances de dissipation de chaleur. La majeure partie de la chaleur est dissipée par la couche inférieure du module FHT3550 et le coussin du radiateur sur le circuit imprimé. Par conséquent, une mauvaise conception de PCB peut conduire à une dissipation thermique inadéquate, réduisant ainsi le produit et#39; S performance et fiabilité.

Guide de mise en page PCB

Le haut niveau d’intégration du FHT3550 peut réduire, voire éliminer, les difficultés de mise en page des circuits. Pour une performance électrique et thermique optimale, une bonne disposition des circuits imprimés est essentielle. Pour obtenir de meilleurs résultats, reportez-vous à la Figure 3 et suivez les lignes directrices ci-dessous:

1. Pour la couche de puissance (VIN, VOUT et GND), veuillez utiliser de grandes zones de cuivre pour minimiser les pertes de conduction et le stress thermique.

2. Utilisez plusieurs vias pour connecter la carte d’alimentation aux couches intérieures.

Informations sur la demande

1. Placez les vias séparément des pads et des vias sur la carte du module. Ces vias peuvent fournir de bonnes connexions et des chemins thermiques pour les plans internes du PCB.

2. Placez les condensateurs d’entrée et de sortie en céramique près des broches du module pour minimiser le bruit à haute fréquence.

3. Utilisez des traces larges et courtes autant que possible. Placez la résistance RFB aussi près que possible de la broche FB.

Application typiquens

Figure 3 référence de la disposition des PCB

Description du paquet

Précautions de soudure et de stockage

Profil de soudure de reflux recommandé

Attention:

1. En raison de la grande taille du module, veuillez ne pas placer le module sous la carte pour la recharge  Soudure pour éviter de tomber.

2. Pour les produits en vrac et ceux qui ont été retirés de leur emballage d’origine, ils doivent être stockés dans un dessécheur (avec une humidité relative inférieure à 10% à l’intérieur). Lorsque les produits sont encore dans leur emballage d’origine, ils doivent également être stockés dans un dessiccateur dans la mesure du possible.

3. Avant de monter sur la planche, il est nécessaire de respecter scrupuleusement les conditions de cuisson pour sécher les échantillons: cuire au four à 125°C pendant plus de 48 heures, et contrôler la température de soudure à reflux dans les 245°C.