TPS40210单片机pwm控制的升降压电路问题
楼主hao yin1 想使用TPS40210设计一款单片机控制的电源,但是对其功能以及如何使用不太明白,故发帖求助:单片机输出的pwm应该接到tps40210的哪个脚上?mosfet选什么样的。输入12v,输出6-18v。能给个原理图吗?
帖子链接如下所示:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/67440.aspx?pi2132219853=1
对于楼主的这个问题,TI FAE:George Luo1 给出了解答:TPS40210是一个电流模式的boost控制器,只具有低侧MOSFET的驱动信号,不能做降压电路的。另外,楼主是想要输出连续可调的电源么?这类控制器,一旦反馈分压电阻选定之后,输出电压是固定的。你给出更详细的输入输出要求吧。
我们来进一步看看楼主的设计需求吧:就是想做一个12v输入,6-18v输出,单片机输出pwm控制的可调的电源,步进0.1v。
那么楼主的这种应用是否有问题呢,我们看看TI的技术人员George Luo1是如何回答的:如果是这种应用,你可以使用可变电阻去做反馈,电源芯片使用可做升降压的芯片,楼主可以试一下LM5088。单片机去控制反馈的可控电阻的阻值,来改变输出电压。这是一种解决方案。当然,你也可以使用分立方案,即单片机产生PWM,使用两个TI的双路MOSFET驱动器(lm5101/9),控制四个MOSFET,通过单片机来做反馈,控制机理可以参考TI的buck/boost的拓扑。
关于楼主的应用电路,还有一个应用的问题,如下图所示:请问用tps40210能实现输入10-14输入,24伏输出,带50欧负载?仿真过升压电路,空载挺好,接一50欧负载电压就下降 的厉害。是不是调整RC所接的电容电阻就可以控制GDRV的输出频率?对于楼主的仿真波形如下图所示:
仿真的波形如下所示:
关于这个问题,有网友做出了解答,我们一起学习一下:这个电路的二极管是有问题的。你的输出是24V,boost电路的二极管的反相耐压要大于Vo,也就是二极管耐压要大于25V。选用的1N5820的耐压值只有20V,可能是由于二极管击穿造成了。把二极管换为1N5822,这个耐压是40V。还有,MOSFET的驱动电阻是R4=19.6K,这个很明显太大了。把这个电阻换成10欧姆的电阻。最好FB脚对地再接入一个102pF的滤波电容。
那么 TPS40210究竟是一款什么样子的芯片呢?我们改如何正确的使用TPS40210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TPS40210这款芯片的详细功能,如下图所示,是TPS40210的封装结构图:
关于TPS40210的封装,其实就是很简单的DGQ,DRC 10PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看TPS40210的的输入输出参数,如下图所示:
如上图所示,我们可以看到TPS40210的输入电压范围是从4.5V到52V,输出最大电流为6A,输出电压范围从5V到260V,典型的控制拓扑结构就是BOOST结构,也就是说,TPS40210是可以实现升压设计的,而且也只能实现升压的设计,除非我们队这个电路做一些变形,这个对楼主的设计就有些困难了
下面我们再看看TPS40210的典型的应用电路图,如下所示:
我们再看看上面TPS40210的典型的应用电路图,其中FB是输出电压的反馈PIN,如果想实现输出电压的可调节,就必须改变FB的分压值,用单片机pwm控制的升压电路就可以实现了,下面我们看看FB的电压值:
在实际的设计过程中,我们还需要注意频率的设置问题,可以参考下面的表格:
RT的设置,也可以参考下面的公式:
频率与占空比的限制关系:
最后我们还需要注意的就是驱动的设计问题,关于RG的计算可以参考下面的公式:
最后我们还必须注意TPS40210散热问题,计算一下TPS40210损耗,参考功耗,如下图所示:
以上就是关于TPS40210单片机pwm控制升压电路的问题的分析学习,以及使用TPS40210设计电路需要注意的一些问题,与大家分享一下。
补充一点,关于楼主的应用,如果想要输入12V,输出6-18V时候,可以考虑也必须使用SEPIC拓扑。非隔离方案,也只有SEPIC和CUK的输出可以大于也可以小于输入。不过对于TPS40210的电路需要适当的做一些变形,还是可以满足楼主的需求的。
TPS40210的设计还可以参考TI提供的评估板TPS40210EVM,它的基本参数是:输入电压为12V,最大输入电流为4.3A,输出电压为24V,最大输出电流为2A,过流点为4.5A,不过输入输出的参数是可以调节的。我们在设计的时候可以参考使用,链接如下:http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/sluu308/sluu308.pdf
关于TPS40210的TI提供的评估板TPS40210EVM的原理图以及PCB可以可以参考下面的图,也是可以直接使用的:
PCB布局系统连接图:
大家如果对于关于TPS40210的设计上面有什么问题的,也可以一起来讨论,相互学习。
你好,我现在用TPS40210做升压,原理图是按照TI的在线设计软件设计的,现在是RC震荡电路震荡了,但是8号管脚没有输出PWM波形,电压一直升不上去,使能管脚已经是置低电平了,我该怎么办啊
需要实现buck-boost功能,TPS40210的典型应用是做boost,所以需要改变,可以参考下面这个文档的,是否合适。
http://www.ti.com/lit/an/slva312/slva312.pdf