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TPS63002使用咨询

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

TI老师好,

           请问TPS63002这种升降压电源管理芯片能否5V输入,5V输出呢?要稳定使用的话,是否输入,输出也需要一定压差才行?

谢谢!

是不可以的。请问输出电流多大,可以再推荐一个合适的。

Neil,

       您好!输出端最大电流200mA,输入端最大电流300mA,这样的芯片能找到么?

另外,还想请教一下您,BUCK或者BOOST,或者BUCK-BOOST电路输入输出的最小压差怎么计算呢?

谢谢!

LMR62014 这颗比较合适,你也可以通过webench选择其他合适的。

压差是因为要考虑MOS及外围电路的正常运行。比如BUCK,占空比不能100%,否则自举电容没法充电,上管也就无法正常驱动而导通了。

Neil,

      您好!谢谢!看这个LMR62014可以用wenbench仿真出来,BUCK电路需要自举电容充电,但BOOST,BUCK-BOOST没自举电容,这两种电路拓扑是不是在一定的输入功率以及效率情况下,可以得到输出电压与输入电压相等呢?

谢谢!

除了自举电容这个因素,还有就是电感的复位问题。

如果占空比为100%,电感是无法复位的,系统也就不能稳定工作。

在推导buck boost 和buck-boost占空比的时候都是依据伏秒平衡得到的,所以都涉及电感复位问题。

Neil,

       您好!这个电感复位问题没有深入了解过,推导buck boost 和buck-boost占空比的时候都是依据伏秒平衡,您能帮忙上传一篇文章给我们分析下么?

或者您在这里帮我们分析下,这个问题才能理解?

谢谢!

伏秒平衡就是指电感的伏秒平衡,最终目的是保证电感可以复位。

以BUCK为例,(Vin-Vo)*D=Vo*(1-D),这个公式的前提是电感的正向励磁和反向励磁是相同的,亦即电感是可以复位的。

Neil,

      您好!根据伏秒法,Boost电路为Vg*D*T+(Vg-Vo)*(1-D)*T=0,LMR62014可以设计成5V输入,5V输出,此时占空比D=0了,这怎么理解电感复位呢?

谢谢!

楼主,你好,如果是5V输入5V输出,此时要求电路中的MOS管一直开通(如果MOS管可以一直保持开通),此时电感一直有电流通过,进入饱和,电感相当于导线,但是在这种输入输出相同的情况下,不会有太大影响。但是实际情况是如果上管一直保持开通,BOOT电容无法充电,没有办法为MOS管提供驱动电压,也就是说MOS管无法保持一直开通。这是相矛盾的。在设计buck时,首先要求芯片的最大占空比能够满足输入输出电压的要求,之后再去考虑电感的设计问题。

楼主你好,看了一下,你选的这颗TPS63002是四开关式的buck-boost,输入与输出是可以相等的。楼主可以使用webench按照这个输入输出运行一下,会出来同一系列的TPS63020的方案,TPS63002的webench方案暂时没有release。但是对于输出0.2A的载是可以使用的。对于不是这种结构的普通的单纯buck电路还是需要考虑上面我讲的问题。下面是webench使用TPS63020运行出来的结果,楼主可以参考一下。

http://webench.ti.com/webench5/power/webench5.cgi?VinMin=3.00&VinMax=6.00&O1V=1.80&O1I=3.00&base_pn=TPS54318&AppType=None&op_TA=30&lang_chosen=en_US&optfactor=3

非常不好意思,上传错地址了,下面这个地址是TPS63020的参考设计方案:

http://webench.ti.com/webench5/power/webench5.cgi?VinMin=5&VinMax=5.00&O1V=5&O1I=0.2&base_pn=TPS63020&AppType=None&op_TA=30&lang_chosen=en_US&optfactor=3

George,

          您好!感谢您的解答。对于普通结构的BUCK电路,可以理解输入输出之间关系了;

但对于BOOST,BUCK-BOOST电路,输入输出相等情况下,根据伏秒法则就不能计算占空比了,感觉这个地方又不理解了,像LMR62014,TPS62020又是怎么实现的呢?

谢谢!

楼主,如果是BOOST电路,MOS管在低侧,要想输入和输出完全相等,直接让MOS管一直关断,此时输出直接通过电感和二极管连接到输出,此时电感相当于导线,不再去考虑复位的问题。另外,楼主输入和输出电压相同,如果不需要输入输出隔离,那直接连接过去就行了啊,为什么还要用DCDC变换器呢?

Hi Jerry,

你好,附件是buck-boost的入门,相信对你有用。

Buck-boost可以实现输入等于输出,不过要担心这种拓扑的输出是反向的。还有一种非隔离的DC/DC拓扑是sepic,它的输出是同向的,这种拓扑分析起来相对会复杂一些。

附件是SEPIC的基本分析。sepic的补偿是个难点,穿越频率不能太高。

George,

             您好!我是因为用Webench对LMR62014,5V输入,5V/200mA输出条件下进行仿真,得到占空比为21.6%,不是开关一直关闭情况,是不是输入输出相等情况下,用Wenbench仿真实现不了呢?

谢谢!

你好,楼主你在用webench仿真的时候,默认多数情况下是优先出来普通非隔离的buck和boost,但是这种输入输出相同的方案,普通的buck和boost是没有办法做的,必须要用其他拓扑。楼主在运行webench的时候,可以勾选一下“show alternate topologies”,中文就是“显示替代拓扑”。这样可以出现其他的拓扑结构的电路。楼主可以找到你想要的方案的。楼主再试一下。

另,补充一下,楼主用LMR62014升压变换器去做5V到5V的变换,这里显示占空比21.6%是没有问题的,这个方案也是可行的。这是因为在实际电路中,DCDC的效率都不可能达到100%。我们推导出来的Vo=(1/(1-d))*Vin,这是在效率为100%的情况下才成立的。实际上应该是Vo=η*(1/(1-d))*Vin。楼主在以后的实际应用中,如果要计算占空比时,也需要把效率考虑进来。我按照楼主的标准,用LMR62014,在5V输入,5V/200mA输出条件下仿真,效率是78.6%,代入公式计算得到的占空比就是21.6%。

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