TPS61165如何升压

TPS61165是一款由德州仪器公司(TI)生产的升压型开关稳压器芯片。它可以将低电压输入转换为更高的输出电压,广泛应用于便携式设备、物联网设备、工业控制等领域。下面我将详细介绍如何使用TPS61165进行升压设计。

1. 电路拓扑

TPS61165采用典型的升压拓扑结构,包括输入电容、功率开关、电感、整流二极管和输出滤波电容等主要元件。当功率开关导通时,电感会储存能量;当开关断开时,电感的能量会通过整流二极管传输到输出滤波电容上,从而实现升压功能。

2. 设计步骤

(1) 确定输入电压范围和输出电压要求。例如,输入电压3.3V,输出电压5V。

(2) 根据输入电压和输出电压,计算所需的升压倍数。在本例中,升压倍数为5V/3.3V=1.515。

(3) 选择合适的开关频率。TPS61165支持300kHz~2.2MHz的可调开关频率,一般选择300kHz~1MHz范围内的频率。

(4) 根据输入电压、输出电压和开关频率,计算所需的电感值。公式为L = (Vout - Vin) * Vin / (Fs * Iripple * Vout),其中Vin为输入电压,Vout为输出电压,Fs为开关频率,Iripple为电感电流纹波。

(5) 选择合适的电感器件,并根据实际参数微调电感值。

(6) 计算输入电容和输出电容的容值。输入电容用于滤波输入纹波,输出电容用于滤波输出纹波。

(7) 选择功率开关和整流二极管的型号,考虑其电压、电流和功率等参数。

(8) 设计PCB布局,注意电源布线、高频走线、热量散发等因素。

(9) 进行仿真和实际测试,调整参数直至满足设计要求。

3. 相关参数设计

(1) 电感值L:一般在4.7uH~47uH之间选择,根据输入电压、输出电压和开关频率进行计算。

(2) 输入电容Cin:一般选用陶瓷电容,容值在4.7uF~22uF之间。

(3) 输出电容Cout:一般选用低ESR的固态电容或者电解电容,容值在10uF~100uF之间。

(4) 功率开关管:可选用MOSFET或者JFET,需要考虑其电压、电流和功率参数。

(5) 整流二极管:可选用肖特基二极管,需要考虑其正向电压降和反向漏电流等参数。

4. 注意事项

(1) 选择高性能的器件,提高整体系统效率。

(2) PCB布局要合理,避免高频噪声干扰。

(3) 做好热量管理,确保器件在允许的工作温度范围内。

(4) 进行功能测试和可靠性验证,确保设计满足使用要求。

总之,TPS61165是一款功能强大的升压型开关稳压器,设计时需要综合考虑输入输出电压、开关频率、电感电容等参数。通过合理的电路方案和器件选型,可以实现高效可靠的升压电源设计。

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