JAJU897 june   2023 BQ24072 , LMR36520 , TLV62568 , TPS2116

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 24VAC から DC への整流
      2. 2.2.2 eFuse 保護
      3. 2.2.3 5V レール
        1. 2.2.3.1 LMR36520 電圧レール
        2. 2.2.3.2 USB 電源入力
      4. 2.2.4 電源の OR 接続
      5. 2.2.5 バッテリ管理
      6. 2.2.6 3.3V 電源レール
      7. 2.2.7 電源レールの電流センシング
      8. 2.2.8 バックライト用 LED ドライバ
      9. 2.2.9 BoosterPack の概要
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 LMR36520
      2. 2.3.2 TPS2216
      3. 2.3.3 TLV62568
      4. 2.3.4 INA2180
      5. 2.3.5 TPS92360
      6. 2.3.6 TPS2640
      7. 2.3.7 BQ24072
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
    2. 3.2 テスト構成
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1  24VAC のスタートアップとシャットダウン
      2. 3.3.2  USB のスタートアップとシャットダウン
      3. 3.3.3  OR 接続
      4. 3.3.4  LMR36520
      5. 3.3.5  TLV62568 の過渡応答
      6. 3.3.6  BM24072 の過渡応答
      7. 3.3.7  TLV62568 (3V3 電源レール)
      8. 3.3.8  LMR36520 (LMOut 電源レール)
      9. 3.3.9  BM24072 (BMOut電源レール)
      10. 3.3.10 リファレンス
        1. 3.3.10.1 TLV62568
        2. 3.3.10.2 LMR36520
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 設計ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

2.2.1 24VAC から DC への整流

この設計では、DC 整流にフルブリッジ整流器を使用します。24VAC の初期接続時の大きな突入電流を防ぐために、ソフト・スタート回路が実装されています。

図 2-2 に示す回路図は、整流とソフト・スタートのプロセスを示しています。C1、C2、C3 は高周波バイパス・コンデンサとして機能します。R1、R2、C4、C5 は、N チャネル MOSFET (T1) のゲートのソフト・スタート時定数を提供します。Q1 のゲート・スレッショルド電圧範囲は 1.0V～2.5V で、VGS = 10V 時の RDS(on)max は 92mΩ です。R2 と R3 には、最大 42V (許容誤差の上限での 24VAC のピーク) から最小約 10V (定常状態に達した後の電圧) まで分圧できる値を選択します。R2 と R3 の計算式を 式 1に示します。

式 1. 42   V R 2 R 2 + R 3 = 42 150   k Ω 150   k Ω + 453   k Ω = 10.4   V

ツェナー・ダイオード (D2) は、MOSFET ゲートの保護デバイスとして使用されます。R4 は、T1 がオープンになっている間の初期電流パスを提供します。R4 を使用することで、24VAC トランスと Q1 のゲート・スレッショルド電圧のばらつきによるソフトスタート時間の大幅な違いを防止できます。その結果得られる回路は、24VAC ソースのばらつきがあるにもかかわらず、比較的一貫性のあるソフト・スタート時間を実現します。

C6 と C7 は整流器の平滑コンデンサとして機能します。TIDA-010932 の最大出力電力は 10W です。出力リップルは負荷電流に応じて変化します。TINA-TI™ シミュレーションは、ワーストケースの最大リップルが 11.7V であることを示しています。このワーストケース条件は、アプリケーションにもよりますが、通常はまず発生しません。3.3V レールからの 100mA 出力と公称 24VAC のトランスを使用した妥当な事例では、約 1.4V の整流リップルが発生します。これらのリップル電圧は、アプリケーションごとに確認する必要があります。上記のワーストケース条件でも、LMR36520 降圧コンバータは、ワーストケースのリップル電圧と電圧範囲を処理できます。

図 2-3 に、図 2-2 に示す回路図のシミュレーションの例 (入力電力は約 750mW) を示します。入力電力の印加から整流器の出力が定常状態に達するまでの時間は約 300ms です。

GUID-20230608-SS0I-7MGR-NM4H-QBKZJDBLFZJ2-low.png図 2-2 ソフト・スタート回路図
GUID-20230608-SS0I-NNM2-N7TS-CTMX1DW56VDR-low.png図 2-3 ソフト・スタートの TINA-TI シミュレーションの例