ZHCUAQ3B April   2017  – January 2023

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统概述
    1. 1.1 系统说明
    2. 1.2 关键系统规格
    3. 1.3 重点产品
      1. 1.3.1 TPS82130
    4. 1.4 设计注意事项
      1. 1.4.1 反相降压/升压拓扑概念
      2. 1.4.2 VIN 和 VOUT 范围
      3. 1.4.3 最大输出电流
        1. 1.4.3.1 热限制
        2. 1.4.3.2 稳定性限制和输出电容器选型
      4. 1.4.4 设计注意事项
      5. 1.4.5 启用引脚配置
      6. 1.4.6 电源正常引脚配置
      7. 1.4.7 放电输出电压
      8. 1.4.8 输入电容器选型
  7. 2入门硬件
  8. 3测试和结果
    1. 3.1 测试结果
  9. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Gerber文件
    5. 4.5 装配图
  10. 5相关文档
  11. 6商标
  12. 7修订历史记录

反相降压/升压拓扑概念

反相降压/升压拓扑与降压拓扑非常相似。在#SLVA5143734 所示的降压配置中,正极连接 (VOUT) 连接到电源模块的 VOUT 引脚,返回连接则连接到电源模块地 (GND)。然而,在#SLVA5147250 所示的反相降压/升压配置中,电源模块地用作负输出电压引脚(标记为 -VOUT)。该端子之前在降压配置中称为正输出,用作地。这种反相拓扑允许输出电压反相并且始终低于接地电压。

GUID-4DACFB44-BACC-4D56-9537-1FBAC39C56EB-low.gif图 1-1 TPS82130 降压拓扑
GUID-85630475-B578-4590-B38A-949FB78DD45E-low.gif图 1-2 TPS82130 反相降压/升压拓扑

反相降压/升压拓扑中的电路运行不同于降压拓扑中的电路运行。#SLVA5148789 (a) 展示了输出电压端子是反向的,尽管元件的接线方式与降压转换器相同。如#SLVA5148789 (b) 所示,在控制 MOSFET 导通期间,电感器用电流充电,而输出电容器提供负载电流。在此期间,电感器不向负载提供电流。在控制 MOSFET 的关断期间和同步 MOSFET 的导通期间,(请参阅#SLVA5148789 (c)),电感器为负载和输出电容器提供电流。这些更改会影响许多参数,以下各小节将进一步详细介绍。

GUID-2FC17E07-FE5D-43CA-8F6E-5ADFED7DD80D-low.gif图 1-3 反相降压/升压配置

在此拓扑中,平均电感电流受到影响。在降压配置中,平均电感电流等于平均输出电流,因为电感器总是在控制 MOSFET 的导通和关断期间为负载提供电流。而在反相降压/升压配置中,仅由输出电容器向负载提供电流,而负载在控制 MOSFET 导通期间与电感器完全断开。在关断期间,电感器连接到输出电容器和负载(请参阅#SLVA5148789)。由于关断时间为开关周期的 1 – D,#SLVA5146570 中的平均电感器电流计算方法如下:

Equation1. GUID-ADA08ADD-4AAF-4D46-B557-6BD8FC868EC9-low.gif

典型降压转换器的占空比只是 VOUT/VIN,但#SLVA5147331 中反相降压/升压转换器的占空比计算方法变为:

Equation2. GUID-EF2294BF-8015-4F48-86F5-A5EDF1B6788B-low.gif

#SLVA4693172 提供峰峰值电感器纹波电流:

Equation3. GUID-B3194876-B662-4B89-B736-6BC69AE0CBC0-low.gif

其中:

  • ΔIL (A):峰峰值电感器纹波电流
  • D:占空比
  • fS (MHz):开关频率
  • L (µH):电感器值通常为 1µH
  • VIN (V):相对于地、而不是相对于器件地或 VOUT 的输入电压。

#SLVA4695282 计算最大电感器电流:

Equation4. GUID-2F18AEC0-2B68-4A48-80A1-2EFC0D7E3D79-low.gif