Welcoem to posts!!

Serwis SPElektronik
Posted 6 months ago

Naszą przygodę z przetwornicami zaczniemy od układu wytwarzającego podstawowe napięcia 3,3V oraz 5V. Będziemy po kolei omawiać poszczególne wyprowadzenia układu, przy okazji pokazując przebiegi napięć zarejestrowanych za pomocą oscyloskopu. Tym razem posłużymy się płytą główną LKL – 2MB z laptopa Lenovo ThinkPad L390, w którym znajduje się przetwornica TPS51225B.

Wyprowadzenia układu to:


• VREG5 (nr 13) wytwarzający napięcie 5V LDO. Jest to wyjście regulatora liniowego, który stabilizuje napięcie do 5V. Pomimo niskiej wydajności regulatorów liniowych (prąd wyjściowy to maksimum 100mA) to napięcie jest niezbędne do uruchomienia laptopa - dostarcza ono prąd dla tzw. driverów (sterowników) bramek tranzystorów wyjściowych. Aby zwiększyć stabilność napięcia, dodaje się tutaj kondensator do masy.
• EN1 (nr 20) jest to wejście umożliwiające włączenie przetwornicy BUCK Converter 5V. Sygnał ten jest wysyłany z kontrolera KBC.
• VIN (nr12) jest to napięcie wejściowe dla układu, którego źródłem jest zewnętrzny zasilacz lub główna bateria laptopa.
• GND (nr21) jest to masa lub inaczej minus zasilania.
• VFB1 (nr 2) jest to wejście sprzężenia zwrotnego (feedbacku) dla przetwornicy 5V, które jest mierzone za cewką i podawane pośrednio przez dzielnik napięcia. Ten pin umożliwia monitorowanie prądu wyjściowego przetwornicy, co pozwala na jej stabilne działanie oraz wykrywanie nadmiernego obciążenia.
• CS1 (nr1) jest to pin służący do ustalenia OCL (Over Current Level) dla przetwornicy 5V. Gdy prąd obciążenia przekracza ustalony poziom OCL, układ zabezpieczający chroni przetwornice i inne elementy obwodu przed uszkodzeniem. (spowodowanym nadmiernym prądem.)
• DRVH1 (nr 16) to wyjście sterujące bramką górnego tranzystora dla przetwornicy 5V.
• DRVL1 (nr15) to wyjście sterujące bramką dolnego tranzystora dla przetwornicy 5V.
• SW1 (nr 18) to wyprowadzenie służące do podpięcia węzła (Switch-node), w którym następuje przełączanie pomiędzy różnymi stanami napięcia. W tym miejscu łączy się źródło górnego MOSFETa z drenem dolnego. To tutaj napięcie zasilania zostaje „pocięte” co powoduje jego obniżenie. Następnie napięcie przechodzi przez cewkę i zostaje wygładzone do wartości 5V.
• VBST1 (nr 17) to pin służący do bootstrapingu górnego tranzystora MOSFET od przetwornicy 5V. Kondensator podłącza się pomiędzy tym pinem, a źródłem górnego tranzystora. Umożliwia to sterowanie nim poprzez podwyższenie napięcia na jego bramce.
• PGOOD (nr 7) jest sygnałem używanym w układach przetwornic do wskazania, że napięcie wyjściowe znajduje się w zakresie prawidłowych wartości oraz informuje on system o prawidłowym działaniu przetwornicy, że przetwornica działa poprawnie. Najczęściej sygnał ten wchodzi na wejście kontrolera KBC.
• VREG3 (nr 3) wytwarza napięcie 3V3 LDO. Jest to wyjście regulatora liniowego, który stabilizuje napięcie do 3,3V. Pomimo niskiej wydajności (prąd wyjściowy to maksimum 100mA) to napięcie jest niezbędne do uruchomienia laptopa. Ten pin pełni funkcję głównego źródła zasilania części analogowej przetwornicy. Aby zwiększyć stabilność napięcia, dodaje się tutaj kondensator do masy.
Pozostałe piny w układzie działają analogicznie dla napięcia o wartości 3,3V.


Większość wyprowadzeń została umieszczona symetrycznie, co ułatwia zaprojektowanie płytki PCB, gdyż jeden kontroler odpowiada zarówno za napięcia o wartości 3,3V oraz za te o wartości 5V.

1 - 0