Buck型开关电源之TPS54160

本文档由参考于桂林电子科技大学童老师撰写的实验报告,这里仅用于自己的平时学习需要,引用需要说明!!!

TPS54160为内部集成NMOS开关的降压型BUCK集成稳压器芯片,输入电压范围:3.5~60VDC;输出电流1.5A(开关峰值限制电流1.8~2.7A);开关频率100kHz~2MHz,由外部5脚电阻取值设置,5脚电阻为500kΩ(J22断开)时,开关频率约为240kHz;5脚电阻为240kΩ时(J22闭合),开关频率约为500kHz。该芯片具有使能端,3脚为低电平时,禁止输出,正常使用时,跳线帽J14应断开;4脚为软启动设置引脚,4脚外界电容值越大,启动越缓慢。若开关电源输出滤波电容很大,在启动过程中由于输出电压不能再短时间内上升,控制器可能会误认为输出短路故障。应用软启动功能,可以应对输出电压缓慢上升,对于电路输出端接大的滤波电容时候应启用软启动功能。输出滤波电容越大,软启动电容C20应越大。8脚COMP接RC网络,用于优化频率响应。7脚VSNS为输出取样反馈输入端,该引脚信号与内部基准0.8V进行比较,得到的误差信号控制PWM信号发生器。电路稳定工作后,7脚电压(TP19)应等于0.8V。

(二)、本实验板跳设置说明:

J12为输入滤波电容切换开关。J12断开,输入滤波电容约4.7uF;J12导通,输入滤波电容约23.5uF;在实验中可观察输入滤波电容大小对输出稳定度和纹波的影响。

J14为使能控制,接通时候禁止输出,断开时候稳压电路工作。J14应断开。

J20为软启动控制。J20应断开。

J22为开关频率设定电阻的切换。实验中分别接通和断开J22,测量不同开关频率下电路的性能。

J23、J24为频率补偿网络取值的切换,可观察不同补偿网络下,输出响应与纹波大小。

J15用于切换电感,电感标150为15uH;电感标220为22uH。本电路可以比较同样输入输出条件下两种电感值对电路参数的影响。

J16、J17接入输出滤波电容。可观察不同大小的输出滤波电容对纹波、动态响应的影响。J16与J17不能同时断开。

(三)、本实验板测试点说明:

TP7:电路输入端正极,接直流稳压电源输出正极。

TP8:电路输入端负极,接直流稳压电源输出负极(接地)。

TP15:开关频率(振荡频率)测量端。使用示波器测量波形并测量频率。

TP9:开关节点测试端。用示波器测量开关输出信号。

R15: 10毫欧电流取样电阻,通过测量TP10、TP11两测试点波形的差值(波形相减),换算电感电流波形。

TP19:反馈信号测试点,用万用表测量反馈电压。

TP13:输出端正极,接负载。(电子负载输入端正极)。

TP16:输出端负极(接地),接负载。(电子负载输入端负极)。

TP17:误差比较器输出信号。用示波器测量误差信号。

 

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