TPS5430降壓電路，TPS5430芯片介紹

時間 2021-01-19 標籤嵌入式

一、芯片介紹

TPS5430的輸入範圍爲5.5V~36V，持續可以輸出3A的電流（峯值電流爲4A），轉換效率可以達到95%，輸出電壓初始精度爲1.5%。

1.1、BOOT電容（C2）

BOOT電容值爲0.01uF，連接在BOOT和PH引腳之間。 BOOT電容爲高端MOSFET提供柵極驅動電壓

1.2、VSENSE引腳

查看數據手冊，在TPS5430正常工作時（進入穩態steady-state），引腳VSNS的電壓爲1.221V，其中輸出電壓通過R1和R2反饋給VSNS引腳。通過改變R1和R2電阻值可以得到不同的輸出輸出電壓公式爲 $V_{out}=\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{2}}*1.221V$ 。當R1=10KΩ，R2=3.24KΩ時，輸出爲5V， $\frac{(10+3.24))*1.221}{3.24}=4.9895V$ 。當R1=10KΩ，R2=5.9KΩ時，輸出爲3.3V。 $\frac{(10+5.9))*1.221}{5.9}=3.2904V$ 。

1.3、ENA引腳

芯片的開/關控制引腳。低於0.5 V時，設備停止開關。引腳懸浮即使能芯片。

1.4、PwPd

GND引腳必須連接至裸露焊盤才能正常工作。通過裸露接觸地層，不僅可以散熱，而且可以通過大電流，並且接觸面積增加，VCC與GND之間的電阻值減小，這樣子產生的熱損耗也會減小。

二、電路設計

2.1、生成電路

具體參見數據手冊。通過TI官網的WEBENCH® POWER DESIGNER 可以根據自定義的需求生成相應的電路，相應的功能需要大家自己去發現。如圖2所示設置完輸入電壓範圍、輸出電壓、輸出電流、環境溫度之後，點擊Open Design之後生成的電路如圖3所示。並且會給出此電路的Summary，比如說轉換效率如圖4所示，佔空比如圖5所示。其中轉換效率是可以根據電路計算出來的，這方面的知識正在學習，後面補充。數據手冊上給出了關於LC的計算方法，（與開關頻率、輸出紋波、輸出電流等有關），雖然這些是預先仿真，但是是硬件設計前的必備事項，也是單板出來之後需要測試的要點，比如之前的紋波太大因爲了系統的穩定性，電源設計及在單板板卡開發的過程中顯得尤爲重要。

2.2、電路仿真

①、使用TI官網的在線仿真：https://www.ti.com.cn/product/cn/TPS5430，可以下載電路模型

②、使用TINA軟件構建電路圖（可以在TI官網上下載相關模型，使用TINA打開），然後仿真。TINA下載鏈接（需要註冊TI網站）：https://www.ti.com.cn/tool/cn/TINA-TI?keyMatch=TINA&tisearch=Search-CN-everything&usecase=GPN