有些“争议”的DC-DC升压芯片TPS61087
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TPS61087是一款高频率高效率的DC-DC变化器,最大开关电流能够达到3A,它通过外界电感电容产生快速的应答响应,它有2.5V-6V的电压输入范围,能够提升电压值为18.5V,具有650kHz-1.2MHz段内可选开关频率。

图1 管脚分布图
它采用贴片式封装,管脚在芯片的内部(不好焊接的),(管脚序号从左上逆时针一次排列)1管脚为补偿引线,2管脚为反馈端,3管脚为使能控制端口,低电平触发有效,6、7管脚为电压输出端口,9管脚为频率选择端口,10管脚为软启动,需要外接电容的,是为了防止浪涌电流的冲击。

图2 内部原理图
关于此芯片的计算:
输出电流:



D:执行周期
ΔIL:电感峰峰值纹波电流
ILIM=3.2
fS:转换器的开关频率
η:转换效率取90%
关于L的选择:1.2MHz开关频率时选择3.3uH,650KHz开关频率时选择6.8uH
关于输出电压:Vs=1.238×(R1/R2+1)
关于输入电容:在紧靠电压输入口要接入1uF的电容,同时在电压输入最开始处要接入一个22uF的陶瓷电容
关于输出电容:输出端口接入10uF的陶瓷电容,电容值越大的话越能够提高应答响应
关于开关频率的选择:高的开关频率能够提高应答时间,但是会稍微降低它的效率,同时高的开关频率还能够降低输出纹波电压值,对负载效率要求不高的条件下应该首选1.2MHz的开关频率。
关于补偿端的电阻电容值:(见下图)

图3 补偿端电阻电容的选择表
典型应用电路:

图4 开关频率为1.2MHz时5V到15V的升压电路图
上图中只需要变动R1、R2用以调节输出电压,变动端口1的电阻电容值用以匹配补偿,其选择依据见图3,L也按照开关频率来选择(上文有说明),除此外基本不用变动其他元件。
电源输入输出噪声是关键问题,若噪声过大会使整个系统的波形杂乱甚至失真。为此可以在输入、输出端加入共模扼流圈及π型网络以减小噪声。此外,此芯片的争议之处在于调压电阻选择不当造成带负载能力不强,超过承载能力时甚至烧毁(初始做的过程中烧了三片,电压能上去就是带负载能力不强),如果电阻取值不当或电路焊接不好会使TPS61087无法稳压,即无法带动负载。因此在电路的焊接上要很注意,严格按照芯片资料中所给公式取值和所给电路图焊接。最后的测试效果还可以,带负载能力也达到了。关键还是电阻、电感和开关频率的适当配合使用。
