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TPS54340降压开关电源芯使用问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

       楼主Silin Dong 使用TPS54340设计了一款降压电源,但是在实际的使用中,想对电路做一点改善,主要就是想实现输出电压的动态可调整,最好是软件的方式去实现,但是调试中出了一点问题:在默认条件下Vfb为0.8v。现在我欲在FB接的PRJ端子上强行注入恒流源以达到软件控制输出,经测试,电流注入成功,Vfb电压也增加,但是输出VOUT却降低了,不知为何?还望各位高人指点?帖子链接:

http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/67758.aspx

             TI FAE:Victor Chen解答了楼主的疑问,并且详细说明了FB脚的功能,以及在设计中详细的计算方法,同时给出了计算公式。从Victor Chen的解答中,我们可以进一步的去了解TPS54340,分析一下楼主的所想实现的电路的具体的实现方法。下面我们就一起去看看TPS54340的具体结构图,如下图所示:

            如上图所示,TPS54340是的封装结构是比较简洁的HSOIC 8PIN封装,自带热焊盘,便于散热。在这里说明一下这个芯片的应用场景。TPS54340 是一款 42V,3.5A,降压稳压器,此稳压器具有一个集成的高侧 MOSFET。 按照 ISO 7637 标准,此器件能够耐受高达 45V 的抛负载脉冲。 电流模式控制提供了简单的外部补偿和灵活的组件选择。 一个低纹波脉冲跳跃模式将无负载时的电源电流减小至 146μA。 当启用引脚被拉至低电平时,关断电源电流被减少至 1μA。

              说的简洁一些,其实TPS54340就是一个BUCK的拓扑结构,MOSFET内置。对于第5脚FB,其主要的功能是,误差放大器的输入端,采样外部的输出电压与内部的基准电压做比较,实现输出的稳定调节,如下图所示的内部结构图:

              如上图所示,外部电压的分压FB采样,是图示中的误差放大器的反向输入端,如果外部电压低于设定值的话,就会增大内置MOSFET的占空比,反之就减小占空比。对于内部电压基准的设计,是固定的,为0.8V,如下图所示:

          如果我们想改变输出电压的话,主要的思路就是改变VFB的电压,至于如何改变VFB的电压,方法就很多了,可以采用楼主的办法,给VFB施加一定的直流偏置,或者说下拉VFB的电压,我们先看看TPS54340的典型应用电路图,如下图所示:

           如果要改变输出电压,其最简单的办法,就是改变R1,R3的阻值,或者说,额外的施加一个地低压,给FB,这个就是楼主的办法了,那么楼主的电路为什么加电压后,输出电压反而偏低了呢,我们先看看楼主的电路:

        从楼主的电路图,我们可以看出施加的电压点为P5部分。对于输出电压偏低的问题,Victor Chen给出了解答:原来的Vout=Vfb*(R5+R6)/R6,注入电流后Vout=Vfb'*(R5+R6)/R6-IR5,其中I是你注入电流的大小。从公式看,如果IR5比dVfb*(R5+R6)/R6大的话,Vout是会降低的。Vfb基准是0.8V,如果Vfb升高,占空比会减少,来使输出保持不变,所以强制注入电流使Vfb升高的话,占空比应该会减少。FB脚是误差放大器的负脚,因为是high impedence脚,所以电流可以当作是从Vout流向地。如果你想改变输出电压的话,调节R5电阻会比较好。

            其实如果不施加电压的话,还有另外一个办法就是下拉了,可以参考下面的电路:

          以上这些都是硬件的做法,如果想用软件的方法实现的话,可以通过下拉电阻,施加合适的下拉电压就可以了。最后需要提醒大家注意的就是TPS54340的PCB布局一定要注意环路部分的布线,这个最好直接参考TI推荐的方案,如下图所示:

             以上即是TPS54340降压开关电源芯使用一些问题,与大家分享一点设计经验,欢迎一起讨论。

想到另外一种解决办法,就是用软件通过一个电阻,连接到FB脚,假如软件出输出1V,VFB恰好0.8V,那么通过这个1V的加减,就可以实现输出电压的调节了。

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