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使用WEBENCH设计的TPS40210开关电源 不工作

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

原理图如上,是使用WEBENCH在线电源设计工具生成的,输入输出要求如上图,做板后焊了两块板,接上15v直流电源都发现电路不工作,仔细听可以听到电路大概每秒发出轻微的一声“哒”,应该是芯片不断在重启。

板上元件参数可以算是严格按照原理图,除了最上面的Rfb1我使用了150Ω的电阻。另外画的pcb没有注意功率地和信号地分开再单点相连,不过这应该不是导致电路完全不工作的主要原因。下面附上实验过程的引脚波形,主要是RC和GDRV两个引脚,如有需要其他的我再测量后附上。

RC引脚波形:

GDRV引脚波形:

大概一秒出现这么个脉冲图样,对脉冲处波形进行放大:

上面3个图都是15v输入电压时测得,此时输出空载电压为18v。

一个偶然,我发现了低电压输入时电源管理芯片是能工作的,输入电压大概4.5V-6.5V这个区间,但此区间内即使电路空载时,输入电流也会随着输入电压的升高而快速增加,下面附上5v输入电压时的一些引脚波形图。

RC引脚波形:

GDRV引脚波形:

可以看到控制mos管开关的pwm波已是99%以上占空比,但此时空载输出电压也只有58v,而且负载能力很差,接上1k电阻便能让输出电压掉到5v。

请问各位大牛我这电路是哪里出了问题,或是无变压器的这种自举升压不适合升到200多v的高压?另外要得到设计的负载能力,画pcb时是否需要考虑信号地和功率地放开再单点相连?

你先将输出电压调低,让升压比在1:2左右试试看是否正常,生压比达到10倍以上,不太现实的。

15V输入, 230V输出, 占空比已经达到94%了, 这还是你正常工作的状态. 为了符合最短关断时间, 你的开关频率就被设置到了40k, RC脚上还连了一个4兆多的电阻(建议100k-1M). 而且boost的升压比和效率是成反比的, 做成2级的也许会比较好.

你好,不建议boost电路做这么高的升压比,这种情况下寄生参数很容易影响你的设计,谢谢。

谢谢各位大虾指点,我把原来电路的RC电阻换为了470v,振荡频率能稳定在三百多kHz,把原来的470uH电感换为了100uH电感,把Rfb1电阻换为变阻器好方便调整升压比
试了下,两三倍的升压是没问题的,带负载效果也理想。
但如果我调整输出升压稳压到55v以上,上电后电路无法工作,可以看到还是GDRV脚每秒会输出几十个占空比很高的pwm波又停止了(为什么?),尝试重启电路,但是这个尝试时间太短,只能把输出电容boost到40几V而已
如果我调整输出稳压到45v,上电后电路很快能将输出升压到45v,此时我再慢慢调整Rfb1提高升压比,是可以把输出调到接近150v,此时电路还有一定的带负载能力(可以看到GDRV脚的pwm占空比随负载改变而迅速改变),但如果突然加一个大负载,输出电压一掉下去即使撤掉负载,输出电压也回不来了,电路就停止工作了,看来就是不稳定
15v输出,输出电压按上面的方式调到了150v,如果再往上调,可以看到GDRV脚输出的pwm波开始变得很不稳定,很快就TPS40210芯片停止工作了。确实boost升10倍以上,只能说我这菜鸟之前想得太天真了哈

另外我还有几个问题请教下大家,就是两级boost的话,我第一级15v升压到50v,0.25A,第二级50v升到220v,0.05A,都使用TPS40210电路可以么(电路参数参考WEBENCH生成的),是否容易出现第一级带不起第二级这一感性负载而使第一级电路容易停止工作。
另外一个问题是如果使用变压器升压的开关电源,是否变压器是里面最头疼的,选骨架这些有吗什么经验之谈么,一般电路要求的只有绕线比,初次级的电感电流漏感这些参数,但淘宝上打样定制是需要提供很详细的参数,如要给出线径 大小 还有怎么绕,线的规格 骨架大小 磁芯大小等,对于我这样的菜鸟有些无从下手啊。我是学电子的,但以前一直是写程序,没搞过什么硬件设计,只是这次迫不得已,项目的软硬件都要我一人负责,还请各位高手不吝赐教。

变压器的设计建议参照  赵修科 的   《开关电源中的磁性元件》   这本书,比较详细讲解了变压器的设计过程。比如磁芯大小主要根据你的功率来,线径主要是根据电流大小来

能请教一下有关于TPS40210芯片的问题吗?就是根据仿真,从低压升到高于100V的电压,你的输入电流是多少?现在在调节它的反馈电阻,然后升高输出电压,但是我发现一个临界点,就是400Ω。大于400Ω是小电流输入(即0.01~0.03A),但是小于400Ω时,它的输入电流好像就变成(0.019~0.25A),求解惑…………

Hi

   开关电源layout比较重要,注意sense电阻的layout,避免noise干扰。

   对于输入,建议增加一个47~100uF的电容,注意输入电容尽量靠近电感。

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