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求助,TPS40210升压问题

我司一个产品用到TPS40210升压时遇到问题,请大神指教,

设计要求:1、input 24V,output 180V,500mA;

原理图和PCB见附件,

在调试时,遇到以下现象:

1、按照原理图参数焊接时,输入24V,

       输出空载时,电压只有30V,

      调试各参数,输出电压均不能提高;

2、断开pin2 SS脚,输出空载时,输出电压有176V,此时输入电流180mA;

3、此时,如果给输出加500mA的负载,输出电压会迅速降低到60V,输入电流快速上升,直至到5A.

是什么原因呢?请指教。

Curly Li:

PIN 2脚不需要加电阻,只加电容用于软启即可, 270nF的电容实现13ms的软启,180v@0.5A的时电感平均的电流IL=Iout/(1-D)=4.54A,再加上纹波电流就达到5.2A,建议换成6A左右的电感.

ethan huang:

回复 Curly Li:

感谢Curly Li的回复:

 

PIN2的10K电阻已经用0 ohm了,

如果用270nF,输出电源几乎没有提升,该电容越小,输出电压越高,

完全断开pin2,输出电压能达到176V,能达到要求。

1、请问是什么原因呢?

 

2、带负载能力不行是电感的功率小了吗?

带上负载时,电感不怎么发热,MOS管RF740发热很严重,已经烧了两个了,现在加了一个很大的散热片。

 

3、电感用220uH是不是太大了?能听到哒哒的响声。

4、pin1的频率为73.2K,是否带负载,没有变化;

5、pin9的电压是8V,正常吗?

6、烧了两个MOS管后,再换一个,pin8几乎是高电平,看看PWM,占空比大于99%,导致一上电就是大电流

      换了一个TPS40210还不行,不知道是什么原因?

 

请大神继续赐教,不胜感激。

ethan huang:

回复 ethan huang:

补充两点疑问:

1、为什么输出空载的时候,输入电流还有180mA?

2、我的PCB layout有问题吗?功率地和信号地已经是单点连接的。

Curly Li:

回复 ethan huang:

PIN9电压为8V是正常的,MOSFET管的内阻为0.54Ω,导致MOS的导通损耗就接近5W多,算上开关损耗就更大,很容易烧MOS, 建议换成

BSC600N25N(250v@60mΩ)或类似的MOSFET,另外附上一个利用WEBENCH产生的TPS40210的参考设计,先按照参考设计把电感和MOSFET选好.

ethan huang:

回复 Curly Li:

好的,非常感谢Curly Li ,

我再去call一些符合要求的低阻MOS管和电感来测试。

 

我们的负载是一个4~15uF的压电电容,按照软件控制不停开关,开启时间小于200uS,

请问:

开启瞬间,输出电压掉电会到多少V?

多长时间能充满?

如果充电时间长了,可能会使我们的设备误动作。

tao smith:

回复 ethan huang:

Hi

    输出180V/0.5A,需要额外的增加芯片的驱动能力,TI有提供一个20~30V输入,100V/0.3A的方案,你可以参考:

    http://www.ti.com.cn/tool/cn/pmp8913

    建议你这个设计的基础上调试,重新计算电感的大小(特别是饱和电流), 频率可以降低,输入输出电容都是要增加的,以及调整反馈。

ethan huang:

回复 tao smith:

TI提供的20~30V输入,100V/0.3A的方案好像有点复杂,

 

按照我原来的线路,

把电感改为330uH, 10A,DCR<40m ohm,

MOS管改为STP50NF25,DCR:69m ohm,

R3改为4M;

R8改为10m ohm

C6不焊接,R7还是0 ohm,

 

现在带200mA的负载可以正常工作,MOS管也不发烫,

只是不明白为什么软启动不能接,接上电压就降低,电容越小,电压降低也越少,

接到270nF完全不升压,用1nF可以升到100V左右,断开可以升到176V。

tao smith:

回复 ethan huang:

Hi

   区别只是多了一个驱动器芯片,原因是你的输出达到90W.

   造成不能接软启动电容的原因应该是layout。

tao smith:

回复 tao smith:

Hi

   软启动影响带载能力,你可以参考这个case:

   http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/49631.aspx

   虽然这个TPS40200是降压芯片,而TPS40210是升压的,但是现象类似,不排除是layout造成的,建议你确认。

ethan huang:

回复 tao smith:

非常感谢tao smith的及时回复,

我把原理图和PCB重新传上来,能不能帮忙看一下,pcblayout哪里有问题,

下一版好解决这些问题。

 

我们这个电路的功能是给一个4~15uF的电容充电,一秒约开关20次;

之前考虑180V,500mA的留了较大的冗余,实际上200mA也应该够用了。

 

现在电流检测的电阻是用了10 mohm,

如果直接用0 ohm则不能启动,一上电,输入电流就达到5A,

这个电阻也影响带负载的能力,电阻越小,带负载能力越强;

 

C4,R4,C5补偿网络,对负载能力也有影响,这个怎么算呢?

谢谢。

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