关于芯片TPS63060超标使用的问题

             楼主mute 想使用TPS63060设计一款电源转换器，而且是想超规格使用，但是对其功能以及如何使用不太明白，故发帖求助：我想用TPS6360，标称最高输入电压是12V，最大耐压是17V。不知道能不能用在最高输出12.6V的锂电池上？因为锂电特性，所以电压肯定不会超过12.6V，工作一会电压也会降下去，不知道这个5%的超标使用能不能用在正式产品里？

帖子链接如下所示：http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/45487.aspx

               TI FAE: Kevin Chen1 ， Carter Liu 解答了楼主的问题：不建议这样使用，而且设计的时候需要留出一定的裕量，才能保证产品的可靠性。

         对于这个问题，楼主对应用条件做出了进一步的解释：因为要升降压，4-12.6V输入，5V输出，只有这颗芯片比较适合。想了想还是放个1N4007在前面，降压使用。虽然整体效率低了一些，不过对电源效率需求不高，还可以防电源接反。另外再请教：如果供电电源线比较（大概1米），每40ms，其中20ms需要输入电流200mA，另外20ms需要输入电流700mA（输出电流略低，因为常规使用4-6V输入，5V输出，输入输出输出电流不会差太多）除了规格书上推荐的20uf输入电容外，是否还需要加大容量的固态电解来平稳输入电压吗？大概需要多少容量？输出电容推荐的是22uf×3，也需要再加吗？对电源了解不多，还请指点，免得走了弯路，非常感谢！

         我们看看TI FAE对这个问题的回答吧：输入2个10uF陶瓷电容够了，输出采用3个22uF电容也足够。但是需要注意因为你的输入采用了较长的导线，可能存在较大的寄生电感，这样在TPS63060的输出可能存在非常大的震荡电压，甚至烧芯片，您需要确认。所以你需要注意你导线的选择，同时在导线的输出处增加一个330uF甚至更大的电容来稳压。（可以在调试中注意一下）。

               其次对于上述，因为采用12.6V供电，超过芯片推荐的12V供电，而采用二极管是可行的，尽管它影响效率。但是我个人认为12.6V供电可以考虑不增加二极管，原因是Vin脚的最高耐压是17V，也就是17V之后才是高风险。datasheet推荐的测试电压Vdd采用的是12Vmax, 这个通常是有buffer的，个人认为超标5%，是低风险。如果不是很在意效率的情况下，增加二极管完全符合datasheet，当然是最安全的。

                对于TI技术人员提供的解决方案，楼主的看法呢，我们一起看看：想与您再确认一下，是在【输出】加一个比如470uF的固态电解电容吗？我还以为是在输入端加电容，因为在TPS63060EVM-619这份demo板的电路图里看到，是在输入端加了一个100uF的电容。因为推荐的电感不好找，我选了个Vishay的IHLP-2525CZ-01，http://www.vishay.com/docs/34104/lp25cz01.pdf，是不是只要电感能支持高频【Frequency range up to 5.0 MHz】，就没问题吧？

              我们看看TI技术人员对于这个问题的解答吧：在芯片的Vin脚layout 20uF的陶瓷电容就足够瞬态稳定可。 100uF电容其实只要是考虑到输入源到板子上这部分供电的影响，正如我之前提到如果你是采用导线供电，在导线的输出端增加一个330uF甚至更大的电容一样，可以滤除寄生电感所导致的震荡电压或者说是稳压。 电感如你所选，这样类似的功率电感都是可以的。

             对于PCB的详细布局方面的问题，TI技术人员推荐的方案： 要注意的是输入电容2个10uF layout上是要尽量靠近芯片输入脚Vin， 而较大的330uF是在板子的输入端。

            下面我们来看看楼主的PCB的布局方面,如下图所示：板子基本画好了，宽度所限，输入的0805 10uF电容，有一个电容的地线，只能通过BOTTEM的铺地和通孔来解决了。

             输出的电容（用的是5v fixout芯片），PCB布局如下所示：

             从上图我们可以看到，楼主在输入输出的都放了一个0.1uF的0603电容。电源和地的宽度要不要再增加呢？ 现在1.5mm的宽度，看一些资料说1mm=1A，这板子有700mA的峰值电流。

           对于此PCB布局，TI的技术人员也给出了肯定的答复，是没有什么问题的。

                 以上就是对于楼主使用TPS63060 一些控制以及设计使用方面的问题的回答。我们可以好好学习一下。

                 那么TPS63060究竟是一款什么样子的芯片呢？我们改如何正确的使用TPS63060来设计电源呢。这些都是我们在设计中需要学习的问题，下面我们就一起去学习一下TPS63060这款芯片的详细功能，如下图所示，是TPS63060 的封装结构图：

           关于TPS63060封装，其实就是很简单的DSC 18PIN的结构，整体的设计非常简单，下面我们来看看TPS63060的的输入输出参数，如下图所示：

             如上图所示，我们可以看到TPS63060 的输入电压范围为2.5V到12V，输出电压范围为2.5V到8V。最大开关频率为2MHZ左右，可以说是比较高频的设计了，典型的控制拓扑结构为BUCK——boost，也就是说TPS63060是可以实现升降压输出的。这个对我们的设计就简单多了.

           下面我们再看看TPS63060的典型的应用电路图，如下所示：

           关于TPS6306x0器件主要是为了给多节电池供电的产品提供了一套电源解决方案。主要就是BUCKBOOST的拓扑结构了。不过其各种保护功能还是相当的全面的。我们注意一提TI推荐的工作参数，如下所所示：

              从上图我们可以看到推荐的最大输入电压范围为12V，而楼主想使用的环境为12.6V，有点超规格了。TI推荐了串二极管的方案，也是可行，不过考虑到1A的输出电流，二极管的损耗在1W左右，需要考虑效率以及散热的问题了。

             我们在设计的时候，也最好是按照下面的工作曲线来设计电源：

            关于输出的电感电容的参数的选择，我们可以参考下面的表格：

          关于输出电感，可以直接借用下面的产品：

       关于输入电容的选择，容量至少在20uF以上，考虑到EMI，以及纹波要求，陶瓷电容最好，但是注意靠近VIN和GND放置。

           关于输出电容的选择，可以参考上面的电容与电感的匹配规格表。不过PCB的放置还是需要注意的，尽量靠近VOUT 和芯片的PGND了。

          关于BYPASS电容的选择，TI推荐的规格为0.1uF,最大不要超过0.22uF.而且需要靠近VAUX放置。如下图所示：

          最后就是输出电压的设置为了，可以参考下面的公式，如下图所示：

          最后我们需要关注的就是芯片的散热的问题了，说到底，就是要充分利用芯片本身的热焊盘，结合PCB的过孔来充分的去散热。

         以上就是关于芯片TPS63060超标使用的问题的分析学习，以及使用于TPS63060设计电路需要注意的一些问题，与大家分享一下。

TPS63060的设计上除了需要注意输入输出相关的参数的降额以外，还需要重点关注的就是PCB布局方面的问题了，尤其是输入输出电容需要尽量的靠近TPS63060的PIN脚以及接地点，再就是三人问题，最好是在TPS63060的热焊盘下面铺铜，并且增加过孔来散热。

对于TPS63060的设计我们还可以参考TI 提供的评估板：TPS63060EVM-619 。TPS63060EVM-619 采用 TPS63060 的可调版本，输出电压设置为 5V。 该 EVM 输入电压在 2.5V 至 12V 之间时，输出电压可以在2.5V到8V之间自由调节，最大输出电流在1A以上，下面就是TPS63060EVM-619 的外形结构图。

关于TPS63060EVM-619 的相关设计资料，我们可以参考下面的文档，当然在设计中也可以直接参考使用，如下图所示，TPS63060EVM-619 的基本参数文件：

TPS63060EVM-619 的原理图如下所示：

我们在使用TPS63060设计电路的时候，也可以试一下TI的在线仿真工具，也就是WEBENCH，进行原理图的设计，元件的选择，参数的计算，以及相关的仿真等，功能十分强大，对我们的设计有很大的参考作用，大家都可以去了解一下。