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如何使用TPS54331制作可变降压DC-DC转换器?

2020-7-29 11:34:20  264 转换器
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在任何电路设计中,几乎都需要建立至少一个调节级。提供了两种电源设计选项,它们是线性的和开关的。线性稳压器易于构建,但效率低下,尤其是在输入电压与所需输出电压之间存在较大差异时。同样,通过增加调节器输出电流,效率也会降低。就散热而言,这两个问题都是显而易见的。
开关稳压器非常高效,但设计和滤波不当可能会给稳压器的输出注入一定量的噪声。


在任何电路设计中,几乎都需要建立至少一个调节级。提供了两种电源设计选项,它们是线性的和开关的。线性稳压器易于构建,但效率低下,尤其是在输入电压与所需输出电压之间存在较大差异时。同样,通过增加调节器输出电流,效率也会降低。就散热而言,这两个问题都是显而易见的。
开关稳压器非常高效,但设计和滤波不当可能会给稳压器的输出注入一定量的噪声。
开关设计选项很多,但是ti公司推出了一款不错的芯片,我将在本文中进行讨论。根据数据手册:“ TPS54331器件是一个28V,3A非同步降压转换器,集成了一个低RDS(on)高端MOSFET。为了提高轻载时的效率,会自动激活跳过脉冲的经济模式功能。此外,该器件具有1μA的关断电源电流,可用于电池供电的应用。具有内部斜率补偿的电流模式控制简化了外部补偿计算并减少了元件数量,同时允许使用陶瓷输出电容器。”
稳压器的输出电压甚至可以低至0.8V。而且,它引入了很高的开关频率(570KHz),这很好。图1显示了与输出电流和输入电压有关的效率图。

图1
效率图,输出电压固定为3.3V
该图清楚地表明,当输入电压约为5V(输出固定为3.3V)并且输出电流介于100mA和1A之间时,最高效率(接近95%)可以满足要求。在大多数数字电路中,输入电压为12V,因此效率参数约为88%(1A电流)。
TPS54331的数据表提供了一个表格,该表格通过修改两个电阻器值来定义输出电压,但在本文中,我将输出变量设为了。因此,您可以通过旋转多圈电位计来调节输出。图2给出了原理图。通过转动VR1电位器,输出电压将改变。

图2
开关电压转换器的示意图

原理图已由altium设计人员绘制,但您不一定要使用该软件。只需查看原理图,然后在您自己喜欢的CAD软件中对其进行重新设计。
注意为输入和输出电容器选择合适的电压。在原理图中,我将输入定义为12V,因此输出不会超过12V。尝试为输出(C2,C3和C4)选择高质量的XR5电容器。尝试使组件的引脚短,最好使用SMD组件,并将其放置在尽可能靠近芯片的位置。使用两层PCB,并为地面完全分配一层。
如果您希望设计符合EMC规则,请确保仅将稳压器电路和主电路的接地点相连。开关电源的开关电流不应与电路的其余部分共享公共接地。
如果对电路的所有部分使用单个PCB,请使电源单元远离敏感模块,例如模拟电路。
数据表:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps54331.pdf

jiciwi 2020-7-29 16:57:55
看看
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王栋春 2020-7-29 21:45:09
图片挂了  
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你这是在为难我这个业务啊
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