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标题: 电源转换芯片TPS5430及其应用（2） [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2016-8-13 16:47 标题: 电源转换芯片TPS5430及其应用（2）

　⑧ Pulse - W idth - Modulation Control （脉宽控制） .　　转换器采取固定频率控制方式。
　　⑨ Overcurrent Protection （过流保护） .
　　过流保护电路使得电流超过极限值时，内部的过流指示器设置为真，过流保护被触发。
　　⑩ Thermal Shutdown （热关断） .
　　接点温度超过了温度关断点，电压参数被置为地，高端MOSFET关断。受软启动电路的控制，当接点温度降到比温度关断点低14℃时，芯片重新启动。
三、TPS5430在地震前兆观测数据采集系统中的应用
　　数据采集系统是地震前兆观测仪器的重要组成部分，它将传感器探测到的微弱模拟信号转换成数字信号，并运算，为后续的地震分析提供可靠数据。
　　最初，我们曾采用MAX1626等芯片电源为TJ - 2型体积式应变仪数据采集系统供电，但在测试中我们发现系统工作不稳定，仪器会出现自动重启现象。究其原因，发现是MAX1626等芯片电源带负载能力不足够大造成的。因此，经过多方考察，我们最终选用带负载能力强、效率高、外围器件少的TPS5430芯片作电源，为数据采集系统的A /D转换模块和数据处理模块供电，原理如图3。

图3 数据采集系统原理图。

　　1.电路设计
　　在对TJ - 2型体积式应变仪数据采集系统的供电电源设计过程中，首先要根据工作要求确定设计参数，然后根据参数设计电路和选择外围元器件。
　　（1）设计参数要求
　　输入电压范围： 10.8~19.8V;输出电压： 5V;输入波纹电压： 300mV;输出波纹电压： 30mV;输出额定电流： 3A.
　　（2）应用电路
　　本系统电源设计选用TPS5430的经典电路，如图4。

图4 1018~1918V输入转5V输出电压应用电路图

（3）元件的选择
　　①输入电容。
　　TPS5430需要一个稍大些的退耦电容。这里推荐10μF （C 1）的高性能陶瓷电容。也可以选择小一点的电容，但要满足输入电压和额定电流波纹要求。
　　②输出滤波器件。
　　输出滤波器件，即L 1、C 2.TPS5430具有内部补偿电路。输出电感与最大输出电流有关，这里选择15μH电感。
　　输出电容是影响额定电压、额定波纹电流和等价阻抗（ ESR）的重要设计因素。此应用中选择220μF输出电容，此时电路中产生的RMS波纹电流为143mA, 需要最大的ESR为40MΩ。
　　③输出电压设置。
　　输出电压由VSENSE脚的电阻（R 1、R 2 ）决定。如果输出电压5.0V, 参考电压1.221V, R1为10kΩ，则确定R2为3.24kΩ。
　　④ BOOT （启动）电容。
　　BOOT电容C 2选择0.01μF.
　　⑤捕获二极管。
　　TPS5430需要外部捕获二极管，选择B340A, 它的反向电压为40V, 正向电流3A, 正向电压0.5V.
　　2.电路板设计
　　TI公司推荐了TPS5430的10.8~19.8V输入转5V输出电压电路板布线和元器件放置方式图，如图5。
　　TPS5430的电路板设计过程中要遵循一般电源转换芯片电路的设计原则，以达到预期效果。另外还有两点需要注意：
　　① PowerPAD要求与地相连，可在芯片正下方放置焊盘，并打过孔，以方便正确马爱虹等：电源转换芯片TPS5430及其应用焊接。
　　②对ENA脚没有特殊要求时可悬空，也可预留出信号过孔。

图5 电路板设计图

　　四、结语。
　　目前，利用TPS5430电源供电的TJ22型体积式应变仪的数据采集仪器已经在内蒙古、云南等很多地震台站中得到实际应用。经过验证电源工作状况良好，各项性能均能满足工作要求，可推广到其他硬件设计中。

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