▌01 TPS54360

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TPS54360 输入电压可以高达60V（max 65V）。这比起 LM2527 最大输入电压40V要高。使用这款开关电压降压芯片用在48V的应用电路中。

注意： LM2725是同步MOS半桥驱动芯片，包括（LM2726：输出电流3A）。

^{▲ 典型的应用电路}

 

▌02 实验电路

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1.建立元器件

• 原理器件：TPS54360
• 封装：SOP8-TP

^{▲ 建立元器件}

2.电路参数

根据前面典型应用电路，对于其中外围元器件设计选择讨论。设计数据可以参照 TPS54360详细数据手册 。下图是在该数据手册中给出的典型应用电路。

^{▲ 典型应用电路}

（1）RT/CLK

在RT= 200kΩ，输出频率： 500kHz。

手册中给定输出频率范围： 100kHz ~ 2.5MHz。

R T ( k Ω ) = 101756 f s w ( k H z ) 1.008 R_T \left( {k\Omega } \right) = {{101756} \over {f_{sw} \left( {kHz} \right)^{1.008} }} RT​(kΩ)=fsw​(kHz)1.008101756​

f s w ( k H z ) = 92417 R T ( k Ω ) 0.991 f_{sw} \left( {kHz} \right) = {{92417} \over {RT\left( {k\Omega } \right)^{0.991} }} fsw​(kHz)=RT(kΩ)0.99192417​

（2）COMP C,RC

这部分内容在原来电路中分析较为复杂。可以参照前面的典型应用电路。

（3）FB分压

TPS54360的内部参考电压： Vref = 0.8V。输出最小电压是内部参考电压0.8V 。输出电压是由输出反馈电压分压电阻R1,R2确定的。

R o u t = 0.8 × ( 1 + R 1 R 2 )     V R_{out} = 0.8 \times \left( {1 + {{R_1 } \over {R_2 }}} \right)\,\,\,V Rout​=0.8×(1+R2​R1​​)V

（4）SW输出L,肖特基

V i n ( min ⁡ ) = V o u t + V F + R d c × I o u t 0.99 + R D S ( o n ) × I o u t − V F V_{in} \left( {\min } \right) = {{V_{out} + V_F + R_{dc} \times I_{out} } \over {0.99}} + R_{DS(on)} \times I_{out} - V_F Vin​(min)=0.99Vout​+VF​+Rdc​×Iout​​+RDS(on)​×Iout​−VF​

• V_f: 输出肖特基二极管前相电压
• R_dc 电感和PCB的直流电阻；
• R_DC(on):内部高端MOSFET电阻。

对于输出电感的选择，在TPS54360详细数据手册给出了如下公式：

L O = V I N − V O U T I O U T × K I N D × V O U T V I N × f S W L_O = {{V_{IN} - V_{OUT} } \over {I_{OUT} \times K_{IND} }} \times {{V_{OUT} } \over {V_{IN} \times f_{SW} }} LO​=IOUT​×KIND​VIN​−VOUT​​×VIN​×fSW​VOUT​​

其中： I O U T × K I N D I_{OUT} \times K_{IND} IOUT​×KIND​表示了输出电流波动大小。一般情况下，取 K I N D K_{IND} KIND​在 0.2 ~ 0.3之间，并不小于150mA。

^{▲ 公式推导过程}

因此：
I r i p p l e = I o u t × K i n d = V o u t × ( V i n − V o u t ) V i n ⋅ L o ⋅ f s w I_{ripple} = I_{out} \times K_{ind} = {{V_{out} \times \left( {V_{in} - V_{out} } \right)} \over {V_{in} \cdot L_o \cdot f_{sw} }} Iripple​=Iout​×Kind​=Vin​⋅Lo​⋅fsw​Vout​×(Vin​−Vout​)​

计算输出滤波电容C_out可以参照如下公式：
C O U T > 2 × Δ I O U T f S W × Δ V O U T C_{OUT} > {{2 \times \Delta I_{OUT} } \over {f_{SW} \times \Delta V_{OUT} }} COUT​>fSW​×ΔVOUT​2×ΔIOUT​​

（5）BOOT电容

推荐使用的BOOT电容（连接BOOT，SW）为0.1uF， X7R, X5R等级的瓷片电容，耐压超过10V。

3.实验电路

（1）原理图

^{▲ 实验电路图}

（2）PCB

^{▲ 设计和快速制版PCB}

（3）焊接总结

（1）对于L的封装过小了。建议使用IND400。

^{▲ 快速制作PCB}

 

▌03 电路测试

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1.电路测试

VCC	GND	OUT	EN
12.0	0V	4.91V	4.34V

^{▲ 测试电路}

根据R1=100k, R2 =510k，可以计算出输出电压应该为：

V o u t = 0.8 × ( 1 + R 2 R 1 ) = 0.8 × ( 1 + 510 100 ) = 4.88 V V_{out} = 0.8 \times \left( {1 + {{R_2 } \over {R_1 }}} \right) = 0.8 \times \left( {1 + {{510} \over {100}}} \right) = 4.88V Vout​=0.8×(1+R1​R2​​)=0.8×(1+100510​)=4.88V

实际测量试试为 4.91V。

在输出增加470Ω，输出电压为：4.87V。

2.输入输出

在输出施加470Ω负载，测量模块输入电压与输出电压之间的关系。

^{▲ 输入输出电压之间的关系}

^{▲ 输入输出电压之间的关系}

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2021-01-09
#
# Note:
#============================================================

from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
from tsmodule.tsstm32       import *

vdim = linspace(0, 50, 100)
odim = []

dh1766volt(0)
time.sleep(2)

for v in vdim:
    dh1766volt(v)
    time.sleep(1)
    meter = meterval()
    odim.append(meter[0])
    printff(v, meter)

dh1766volt(0)
tspsave('measure', inv = vdim, outv=odim)
plt.plot(vdim, odim)
plt.xlabel("Input(V)")
plt.ylabel("Output(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================

3.输出信号波形

^{▲ 输出SW的波形}

 

※ 结论

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测试了TPS5430的基本电路。测试了输出和输入电压之间的关系。看到当输入电压超过30V之后，输出的电压就超过了5V 。

■ 相关文献链接:

• TPS54360
• LM2527
• TPS54360详细数据手册

标签：输出,60V,0.8,over,times,电路,3.5,电压,TPS54360
来源： https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/112392764