TPS5430正负电源 原理图PCB设计建议

2019年5月16日 0 条评论 16.44k 次阅读 55 人点赞

【前言】

    hello,各位朋友早上好哇! 昨天钛叔给大家讲了有关线性电源的正负输出设计,今天钛叔顺势再给大家讲讲开关电源的相关设计,同样也是正负输出,不过是单转双,即单电源输入双电源输出,昨天我们讲的是双电源输入双电源输出。

    开关电源的电源的特点昨天我们也简单提了,第一,效率高,普通的开关电源都能达到80%以上,多数电源能做到90%,当然效率和负载大小有关系;第二,由于效率高,所以开关电源的输出负载能力比线性电源强很多,很普通的开关电源都能做到两三安培的输出电流;第三,由于开关电源的工作原理,必然会带来不小的纹波,这个是无法解决的,只能尽力改善;第四,开关电源的外围设计相比较于线性电源要复杂一些,需要我们根据具体使用来计算电感、电容等参数。
目前市场上电源芯片做的比较好的公司有TI(德州仪器)以及LINEAR(凌特)等,今天我们要讲的芯片就是TI公司的TPS5430,这个芯片比较经典,性价比也比较高。TPS5430有哪些特点呢?

1、输入电压宽( 5.5 V to 36 V) 

2、负载能力强,高达3A的输出电流(峰值可达5A) 

3、高效率,最高可实现95%的效率 

4、宽范围输出,最低可以输出1.22V

【硬件电路设计】

    接下来钛叔将根据具体的设计讲解,主要讲讲单转电源的设计注意点。下面是钛叔设计的原理图和PCB,大伙可以参考参考

 

1、下面是TPS5430单转双外围的整体电路,上部分是正电源输出,下部分是负电源输出;负电源输出设计即把正电源输出接地,而地作为负输出,输出的电容如果有极性,注意方向性。

 

2、关于电感设计,电感参数的计算可以参考下列公式,频率F为500k,Kind可以取0.2或0.3,大家根据自己的需求来计算;另外 选择电感的时候一定要注意额定功率是否满足TPS5430输出峰值电流,留足够的余量;其他关于二极管和输入输出电容等参数的计算大家可以参考手册。另外,大家在设计开关电源的时候,建议大家一定要根据自己实际使用的情况来设计参数,比如系统实际所需电流为1A,我们可以按照1.5A的负载来设计,而不要一来就按5A或者10A负载设计,钛叔想要说明的是,不要想当然的设计,有时候能用,可能只代表当前能用,一但环境苛刻一点可能就会暴露问题了。

 

3、关于接口,该模块的电源输入钛叔也加了防反接措施,输入输出兼并了插座和排针,方便调试和后期使用;另外,用一个自锁开关来控制闭合,记住自锁开关的额定电流要满足使用。

 

 

4、关于PCB布局布线,对于该部分,钛叔建议大家可以参考数据手册上官方给的参考,如下图所示,尽可能的减小输入环路。另外,注意芯片下面具有PowerPAD焊盘,画封装时候别忘记了哦;还有注意焊接的时候千万别把二极管和钽电容焊接反了哦

 

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极寒钛

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