特征

•UL1950認可

•DIP-18和SO-10包裝

•55 W/in3（3.3 W/cm3）功率密度

•設(shè)備到設(shè)備的同步

•熱保護

•1000 Vrms隔離

•400 kHz開關(guān)

•125適用于55°C
短路保護

•12−V，24−V輸入

•5−V輸出

應(yīng)用

•使用點功率轉(zhuǎn)換

•數(shù)字接口電源

•接地回路消除

•電源降噪

說明

DCR02系列是一系列高效率、輸入隔離、輸出調(diào)節(jié)的DC/DC轉(zhuǎn)換器。除了2-W標稱、電隔離輸出功率能力外，該系列轉(zhuǎn)換器還提供非常低的輸出噪聲和高精度。

DCR02系列采用標準模壓設(shè)備包裝，提供適合大批量組裝的標準JEDEC輪廓。

DCR采用與標準設(shè)備包相同的技術(shù)制造，因此實現(xiàn)了非常高的可靠性。

典型特征

功能描述

概述

DCR02系列提供了從一個輸入電壓選擇運行的不受調(diào)節(jié)的電源的隔離。該系列產(chǎn)品在額定輸出功率為2W時提供各種調(diào)節(jié)輸出電壓。

功率級

輸入電源以400 kHz（內(nèi)部振蕩器除以2）的頻率斬波，用于驅(qū)動中心抽頭環(huán)形變壓器。

整改

變壓器輸出是全波整流和平滑的外部電容器連接到VREC。

調(diào)節(jié)器

內(nèi)部低壓差調(diào)節(jié)器在整個裝置的工作范圍內(nèi)提供一個良好調(diào)節(jié)的輸出電壓。

振蕩器和看門狗

DCR02使用一個內(nèi)部鋸齒發(fā)生器來提供用于驅(qū)動功率開關(guān)電路的800−kHz板載振蕩器。振蕩器的運行由看門狗監(jiān)控，如果振蕩器發(fā)生故障或同步管腳處于低電平（關(guān)機模式），看門狗會對輸出驅(qū)動電路進行三種狀態(tài)。當(dāng)同步引腳返回高電平時，恢復(fù)正常工作。

同步

如果使用多個DCR02，則會產(chǎn)生拍頻和其他電氣干擾。這種干擾是由于轉(zhuǎn)換器之間開關(guān)頻率的微小變化造成的。DCR02通過允許設(shè)備彼此同步來克服這一點。通過將同步管腳連接在一起，可以同步多達八個設(shè)備，同時要注意盡量減少跟蹤電容。

同步管腳上的大量雜散電容降低了內(nèi)部振蕩器的頻率。如果這個減少量很大，DCR02可能會以其優(yōu)化的操作參數(shù)取出，并且可能導(dǎo)致磁飽和，從而損壞設(shè)備。

如果設(shè)備是同步的，應(yīng)該注意所有設(shè)備在啟動時同時消耗最大電流。這會導(dǎo)致輸入電壓下降。如果低于最小輸入電壓，設(shè)備可能無法啟動。低等效串聯(lián)電阻（ESR）2.2−F陶瓷電容器應(yīng)盡可能靠近設(shè)備輸入引腳連接。

如果需要同步8個以上的設(shè)備，建議使用外部同步。本程序的詳細信息包含在應(yīng)用報告SBAA035中，DCP01/02系列DC/DC轉(zhuǎn)換器的外部同步，可從以下網(wǎng)址下載www.ti.com。

結(jié)構(gòu)

DCR02采用與標準IC封裝相同的技術(shù)制造。包裝內(nèi)沒有基板。DCR02由一個驅(qū)動IC、低壓差穩(wěn)壓器、整流二極管和繞線磁環(huán)構(gòu)成，所有這些都安裝在一個引線框架上。DCR02不需要特殊的印刷電路板（PCB）組裝加工，因為封裝內(nèi)沒有焊料。其結(jié)果是一個具有固有高可靠性的隔離DC/DC變換器。

附加功能

禁用/啟用

DCR02可以通過使用開漏CMOS門驅(qū)動同步管腳來禁用或啟用。如果同步引腳拉低，則DCR02被禁用。失效時間取決于外部載荷。內(nèi)部禁用功能在2μs內(nèi)實現(xiàn)。移除下拉功能可啟用DCR02。

同步管腳上的電容負載應(yīng)最小化，以防止內(nèi)部振蕩器頻率降低。有關(guān)如何消除同步管腳上附加電容的影響的信息，請參閱應(yīng)用報告SBAA035。振蕩器頻率可以在VREC處測量，因為這是紋波分量的基頻。

輸出啟用/禁用

通過將使能引腳拉低（將使能連接到0VOUT），可以禁用DCR02的調(diào)節(jié)輸出。將使能引腳保持在高位（將使能連接到VREC）可啟用調(diào)節(jié)輸出電壓，從而允許從隔離側(cè)控制輸出，如圖3所示。

錯誤標志

只要內(nèi)部調(diào)節(jié)器處于調(diào)節(jié)狀態(tài)，DCR02有一個錯誤引腳，該引腳提供電源良好標志。

解耦

減少紋波

由于DMOS開關(guān)晶體管的正向電阻非常低，因此在短時間內(nèi)對輸入電源施加高電流需求。通過在IC電源輸入引腳附近放置一個高質(zhì)量的低ESR 2.2−F陶瓷電容器，可以將對電源的影響降至最低。

400kHz的高開關(guān)頻率允許使用相對較小的電容值來過濾整流輸出電壓。高質(zhì)量、低ESR的1μF陶瓷電容器靠近VREC引腳和輸出地，可降低紋波。

不建議使用IC插座安裝DCR02，因為這會降低性能。

在VREC的輸出是全波整流和產(chǎn)生一個800千赫的紋波。

建議將0.1−F低ESR陶瓷電容器連接到靠近輸出引腳和接地的位置，以降低輸出噪聲。列出的電容值為最小值。如果需要較低的紋波，陶瓷濾波電容器的值應(yīng)增加到2.2μF。

注：與所有開關(guān)電源一樣，只有將低ESR陶瓷電容器連接到各自的總線上，才能獲得最佳性能。如果不使用低ESR陶瓷電容器，則當(dāng)電容器向負載供電時，ESR會產(chǎn)生電壓降。通常情況下，當(dāng)?shù)虴SR較小的電容也能發(fā)揮作用時，通常會選擇較大的電容器。

申請須知

DCR02單電壓輸出

如圖3所示，DCR02可通過連接電路來提供單電壓輸出。對于正在使用的特定DCR02，錯誤輸出信號被拉至VOUT值。RERR的值取決于誤差線上的載荷；但是，誤差線上的總載荷不得超過規(guī)范中給定的值。

通過將啟用引腳連接到VREC引腳，可以永久啟用輸出。DCR02可通過上拉電阻器（REN）將啟用引腳連接至VREC遠程啟用；該電阻的值對于DCR02來說并不重要，因為只有小電流流動。開關(guān)SW1可用于將使能引腳拉低，從而禁用輸出。開關(guān)器件可以是雙極晶體管、場效應(yīng)晶體管或機械設(shè)備；它感測的主要負載是REN。

產(chǎn)生兩個正輸出電壓

兩個DCR02可用于創(chuàng)建兩個+5−V輸出電壓，如圖4所示。兩個DCR02以自同步方式連接，從而將兩個設(shè)備的振蕩器鎖定到一個頻率。

錯誤和啟用設(shè)施可用于單個DCR02的類似配置中。連接至VREC引腳（CFILTER）的濾波電容器應(yīng)保持彼此獨立，并與相應(yīng)的DCR02緊密相連。如果使用類似的輸出電壓，不建議將兩個VREC管腳連接在一起的單個濾波電容器（電容增大），因為這可能導(dǎo)致其中一個設(shè)備過載。

由兩個自同步DCR02產(chǎn)生雙極性電壓

可配置兩個DCR02以產(chǎn)生雙極性電源（即±5 V）；電路必須按圖5所示連接。

應(yīng)注意兩個DCR02均為陽性電壓調(diào)節(jié)器；因此，誤差管腳、使能管腳和VREC管腳與各自的裝置有關(guān)，0 V，不得連接在一起。

PCB布局

波紋和噪音

應(yīng)仔細考慮PCB的布局，以獲得最佳結(jié)果。

DCR02是一種開關(guān)電源，因此可以對輸入電源施加高峰值電流需求。為了避免電源在快速開關(guān)脈沖期間瞬間下降，應(yīng)使用接地和電源平面來跟蹤DCR02輸入的功率；這也有助于降低電路上的噪聲。如果這是不可能的，補給必須連接成一個星形，軌道盡可能寬。

如果使用同步管腳，設(shè)備同步管腳之間的跟蹤應(yīng)該很短，以避免雜散電容。如果不使用同步引腳，建議在該引腳周圍放置一個保護環(huán)（連接至輸入接地），以避免任何噪聲拾取。

應(yīng)使用地面和電源平面從設(shè)備獲取輸出。這樣可以確保最小的損失。

一個高質(zhì)量、低ESR的陶瓷電容器放置在盡可能靠近輸入端的地方，以減少反射紋波，并確保平穩(wěn)啟動。

此外，一個高質(zhì)量，低ESR陶瓷電容器放置盡可能靠近整流器輸出端和輸出地，也提供了最佳的紋波和噪聲性能。

熱管理

由于該設(shè)備的高功率密度，建議在輸出端提供接地層。輸出調(diào)節(jié)器安裝在一個銅質(zhì)引線框架上，接地板作為一個有效的散熱片。

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