TPS40210输出功率不够
Hi,Ti专家
您好。
下图是使用TPS40210输出200V的电路图，按照下图所示连接，不带负载时输入+24V电源刚好可以得到200V输出电压. 图中，R11实际使用的是0.039欧，因为没有0.0383这样的电阻。
今天做了带负载测试，负载是1K欧姆水泥电阻，额定功率100W。如果输出电压是200V，那么接上1K欧姆水泥电阻之后，输出功率应为200×200/1000=40W。但是实验发现，一接上1K欧姆水泥电阻，输出电压马上掉至24V。 后来我加大水泥电阻的值，发现该电路最大输出功率为15.6W（小于15.6W的阻性负载都没有问题）。
按照理论设计值（R11=0.0383欧姆），输出功率应该达到50W，但是实际却是15.6W。是不是R11限制了输出电流的大小呢？害死其他问题。希望TI专家给予指导，谢谢！
100uH电感使用的是Coilcraft的PCV-2-104-05L，它的参数在如下网址：
http://www.coilcraft.com/pcv2.cfm
楼主，你的duty cycle很大啊...输入24V，输出200V...你看看datasheet上的switching frequency VS duty cycle那张图...
对比一下你自己设置的frequency和duty cycle看看。
然后看看自己再Vout=200V下，Iout理论计算值是多少？
应该不是取样电阻的问题，可能跟电感有关，你采用两个电感串联看看输出功率有没有加大。
您说的有一定道理。现在的开关频率为300KHZ，200V时占空比为88%，我看了switching frequency VS duty cycle那张图，应该在正常范围之内（虽然那张图坐标间隔比较大）。如果降低开关频率有可能的话，倒可以试一试。Vout=200V下，Iout理论计算值0.25A。
谢谢！您说的有一定道理，现在的开关频率是300k,200V时占空比约为88%，我看了下datasheet上的switching frequency VS duty cycle那张图，300K/88%应该没什么问题的，不过可以试下你说的。Vout=200V下，Iout理论计算值0.25A。
Hi, wei
谢谢！两个电感串联之后电感值发生了变化，那对输出电压及其他参数有影响吗？刚才我算了一下，如下图，感觉是电感值太小了，如果两个电感串联，电感值加大一倍，我先去试验下~~~
Hi,Lzlr
通过改变反馈电阻值，当设置输出电压为150V时，带不起1K电阻负载；当设置输出电压为125V时，刚好可以带动负载。125*125/1000=15.6W，这也验证了最大功率只能为15.6W. 所以感觉跟占空比没有关系的。
Hi,wei
我今天试了把两个100uH电感串联，发现串联之后输出功率没有增加，反而还有点不稳定了。所以希望有专家指点下～～～
先谢谢了！
楼主，建议考虑级联的方案，因为理想情况下升压电路可以实现任意升压比，但是因为电感DCR以及二极管管压降的存在，一般BOOST能实现4~5倍的升压已经比较极限，而且升压比相对占空比的函数曲线并非是单调，在一定状态下，占空比增加，升压比反而减小。
Hi
很可能是芯片的驱动力不够，将开关频率调低到100kHz, 您会发现芯片的带载能力会提供，即可验证。
频率降低的同时，意味着将要加大电感，建议你在加大电感后，重新确认一下补偿电路和sense电阻，然后在确认带载能力提升到多少？
如果仍不能满足0.25A的最大电流，建议你增加MOS驱动器，提高芯片的驱动能力，然后再做调试确认。
Hi,Smith
谢谢您的指点。我今天做了一些实验：
（1）把R4电阻加大到2M，频率应该为原来的1/4左右，也就是80K左右，也只能带16W；
（2）把R4电阻加大到4M，频率应该为原来的1/8左右，也就是40K左右，也只能带16W；
（3）固定R4=2M，然后把反馈电阻R11由0.039欧姆降低到0.01欧姆，也只能带16W；
（4）把电感换成220uH及换成330uH后，还是只能带16W；但是加大电感后我没有重新计算补偿电路，因为计算有点麻烦；
下一步，将增加MOS驱动器电路，如下图所示。但我不理解下面的电路加了U2为何能提高驱动能力？个人感觉驱动能力只跟电感有关系。 请高手们指导一下吧～
Hi
这个与MOS的Qg有关系， TPS40210本身能够提供的驱动电流并不大，当做比较大功率的电源转换时，因为MOS Qg也会相对比较大，除了会给电源芯片带来很大的功耗负担之外，还可能导致驱动能力不足。
UCC27324是4A的驱动芯片，而TPS40210 驱动输出电流却只有400mA.
HI
TI有推出一个类似的设计，功率比您设计得更加小，但是却增加了驱动设计：
或许您可以确认一下您的驱动波形， 看有没有异常。
Hi,Smith
谢谢指点。驱动波形正常，标准的方波。
我加了一个MOS驱动芯片UCC27324，然后也并联了两个MOS管FDB28N30TM，电感L1为100uH,经过测试，输出功率可以达到35W。说明加了MOS管驱动芯片确实能提高输出功率。
同时也发现加大电感值，输出功率还变小了。我把两个100uH的电感串联变成200uH,测试发现输出功率只有20多W。不知道什么原因。
如果我想再提高输出功率，比如到50W，那么应该怎么做呢？换一个Qg更大的MOS驱动芯片？还是换MOS管？还是多并联MOS管？ 谢谢您的一直指点～
Hi
增加驱动器后输出50W以上是绝对没有问题的。
不建议采用2个电感串联，采用饱和电流足够大的电感既可以（按照现有的参数，按照datasheet的算法计算电感的大小，以及峰值电流，选择电感即可）
MOS的选择只有有足够的电流电压rating即可，采用1~2个都是可以，因为UCC27324驱动力(两路并联)是很强的，但是要注意Qg尽量小一点，功耗可以小一点。
Hi,Smith
非常准确。换一个饱和电流足够大的电感就可以了。现在功率50W以上没问题了，已验证。谢谢你一直以来的指导!
另外还有一个另外一个电压转换，要求得到+/-100V电压输出。输出电流每路最大200mA. 我今天搜了下利用TPS40210产生正负电源的电路，发现TI有一个PMP5617的电路设计，实现+/-24V的输出。请问：这种接法对100V高压输出同样适用吗？ 因为我现在已经可以实现100V的电源输出了，再接一路像下面电路一样的接法就可以得到-100V？ 如果可以，这种方法得到正负电源非常简单。还没做实验，先请教从理论是否可行。
希望您再提供一点指导！谢谢！
Hi,TI专家
我今天上午仿照PMP5617的电路做了一下实验。经过验证，可以得到负电压。但是发现了一个问题。比如当输出正电压为200V的时候，输出的负电压开始为-203.5V,后缓慢上升到-212.3V就不再上升了。正常的话应该稳定为-200V才对。测试中没有加负载。
（1）正电压与负电压使用的滤波电容（还包括负电路的隔直电容，如上图的C101,C104）不是同一种，一个是10UF/400V,另一个是10UF/450V。都是电解电容。 不知道这个是否有影响。
（2）这个负电压的产生电路是用万能板搭接的，使用的是普通杜邦线。不知道这个是否对输出会产生影响。
请高手们帮忙分析一下吧～谢谢