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TPS5430使用问题

Other Parts Discussed in Thread: TPS5430

         在各种电源中,经常需要使用到降压芯片,对于降压芯片的选择,我们最关心的几个问题,无非就是效率要高,尽可能的降低功耗。外围器件要少,这样设计调试简单,也可以尽可能的节省PCB的面积,成本,还有就是可靠性要高。在这里TPS5430这个芯片可以说是满足了我们所有的设计要求。以其BUCK的方式实现的降压电路,完全满足要求。但是在使用的时候,有些地方,我们也必须特别注意。

         在这个帖子中,楼主简单的设计就遇到了不少问题:帖子链接:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/22116.aspx

   1、PWPD脚我是把转接板中间打了一个孔,然后把芯片肚子上的9脚接地的,还有那个ENA脚,在实际的焊接中是该接到VCC,还是地,还是悬空?datasheet中是这样说的:On/off control. Below 0.5 V, the device stops switching. Float the pin to enable.可是我试过好像都不能正常输出5V电压。

   2、原理图上画的电感应该是非线性电感,非线性电感和线性电感区别是什么?我实际中是用铁粉芯的磁环自己绕的,这个可以吗?还有那个B340A的肖特基二极管,我是用的1N5822,(百度上看到别人说可以代替的)

   3、再有就是关于TINA-TI仿真的。

           这里需要感谢TI的FAE : 迅速而且专业的回复了楼主的所有问题,并且一一指出了设计中需要注意的一些问题。那么接下来我们一起先来看看楼主的设计电路,分析一下设计中需要关注的那些地方:

 

          从电路上面来看,是采用TI推荐的原理图,外围电路是非常简洁的,我们需要设计的主要是BUCK电感,以及二极管,输出电容的参数的选择,分压电路的电阻值。然后就是PCB的布局了

           先来说说电感的设计,关于功率电感的设计,感量的选择,一般是按照满载输出电流的20%来选择纹波电流的,电感感量过小的话,会导致很大的纹波电流,损耗也不小,电感感量过大的话,成本也就高了,当然还要注意不能饱和了。

          再来谈谈TPS5430设计中两个半导体器件的选择。对于续流二极管,由于TPS5430的工作频率比较高,如下图所示:典型的频率为500KHZ,那么在选择二极管的时候,就必须要求快恢复。肖特基二极管是不错的选择了。

          对于开关MOSFET就不用担心了,这个已经集成到TPS5430的内部了,其参数还相当不错,内阻只有110mohm。难怪效率左右做到90%以上了。

           还有就是输入输出电容以及boost电容的选择问题了。从设计原理图中可以看到有一个电容C2(boot),他是负责提供开关MOSFET能量的。这个电容必须要求LOW ESR,0.01uF的X7R陶瓷电容是很好的选择了。同样输入输出的电容最好也是LOW ESR的,容量尽量在4.7uF以上。

            最后我们来看看PCB布板方面的要求,对于这个正是楼主设计中遇到的问题,TI的规格书中,也推荐了PCB的布板方案,需要重点注意的是,功率回路,也就是VIN,TPS5430 PH脚,输出二极管,输出电容和地组成的回路需要尽量的小;输入电容需要尽量靠近VIN和地,输出电容需要尽可能靠近二极管和地,对于PH脚也是需要靠近二极管的。可以参考下面的布局。

          补充一下,对于散热问题,芯片的热Pad,必须充分的板子上的GND焊接,并且尽量增大GND面积,以及打孔到背面的GND,  用作芯片散热。而对于仿真的问题,其实还可以用TI  webench, 非常方便。