TPS61087 中文资料
- 格式：doc
- 大小：1.12 MB
- 文档页数：19
PS61087 开关频率为650KHz/1.2MHz，最大输出电压为18.5V的升压型DC-DC转换器
特点：
·输入电压范围为2.5V-6.0V
·最大输出电压为18.5V，且此时拥有3.2A的转换电流
·转换频率可选，650KHz（FREQ = high）、1.2MHz（FREQ = low）
·拥有可调节型软启动功能（软启动：电压由零慢慢提升到额定电压，使启动的全过程都不存在冲击，而是平滑的启动运行。
这就是软启动）
·有热保护功能
·有欠压锁定功能（欠压锁定就是当电压不足时，保持在不工作的状态）
·封装后有十个管脚
应用：
·手持设备，如掌上电脑、PDA、第3代手机
·GPS接收器
·数字照相机
·便携式设备，如PDA、平板电脑、超便携笔记本
·调制解调器
·PCMCIA卡（PCMCIA是专门用在笔记本或PDA、数码相机等便携设备上的一种接口规范（总线结构）。
）
·TFT液晶显示器偏置电源
产品描述：
TPS61087是一个高频、高效的DC-DC转换器，它的最大输出电压可达18.5V，输出电流为3.2A，输出电阻为0.13Ω。
开关频率可在650KHz和1.2MHz中选择，能够提供快速瞬态响应，允许使用外部电感和电容。
外部补偿作用可以优化其在特出条件下的应用。
连接到soft-star（软启动）端口的电容可以使在启动时的入侵电流达到最小。
这个设备拥有有限的嵌入式ESD静电保护。
管脚引线应尽可能的短，或者将整个模块放置在导电泡沫中储放，操作时应尽量减少对内部MOS门电路的静电损害。
绝对最大额定参数
在大气温度范围内操作（除非另有说明）（1）
应该在推荐的条件下工作，且若长期工作在绝对最大额定值下可能会影响设备的稳定性。
（2）所有电压值都是相对于参考地面终端
（1）（2）
D J A R θJA
(2)外部热量来自于焊接时通过焊孔导入到PCB板上的。
电特性
引脚分配
典型特征
详细描述
TPS61087升压转换器的输出电压可达18.5V，转换后的峰值电流最小值为3.2A。
它在固定频率的电流模式下操作，它的外部补偿功能使装置到达了最大程度的灵活性与稳定性。
它的开关频率可在650KHz和1.2MHz两者中选择，且其最小输入电压为2.5V。
软启动引脚可阻止在启动是的侵入电流。
在导通时间内，开始时电感两端的电压可促使流过它的电流上升，当上升电流达到了芯片内部GM放大器的阈值后，晶体管就会断开，此时储层在电感中的能量就会被释放，电流会通过肖特基二极管流向升压转换器的输出端。
截止时间由V IN、V S确定，因此，当改变其它参数后，应保持频率不改变。
但是，对于不同的输出负载，开关频率有可能会因为功率晶体管的电阻Rdson上的压降而产生微小的变化，因为功率晶体管对电感两端的电压有很大的影响，从而也就影响到了导通时间t on(但t off是不变的，故T会发生变化)。
当输出负载固定时，开关频率也可能会有微小变化，因为输出电压V S是通过SW管脚输出的，而SW管脚对电路的精确度有影响。
因为整个模块的频率是固定的，，TPS61087不需要设置内部的振荡器和斜坡补偿(可为整个系统的宽范围输入输出电压提供更好的稳定性)，并且，与传统的PWM升压转换器相比，它拥有更加稳定、准确的极限电流。
TPS61087的拓扑结构也具有很好的负载调整率和电压调整率，其负载瞬态响应也是相当的优秀。
设计步骤
在设计过程的第一步是验证升压转换器支持特定的应用需求时的最大可能的输出电流。
一个
简单的方法是估算转换器的效率，通过
提供的效率曲线得到效率数字或者使用一个假设最坏的情况预期效率，例如90％。
1. 占空比：
2. 最大输出电流：
3. 峰值开关电流：
转换开关电流（最小开关电流限制= 3.2A）
转换器的开关频率（通常1.2兆赫）
L=选择电感值
η=估计转换效率（请使用效率图上的数值或者90％的估计数）
电感峰峰值纹波电流
该峰值开关电流是集成开关、电感器和外部肖特基二极管必须能够处理的稳态峰值开关电流。
在峰值开关电流最大时必须计算最小输入电压。
软启动
升压转换器具有可调节的软启动功能，以防止启动时的高浪涌电流。
为了减少启动时的高浪涌电流，一个外部电容连接到软启动管脚SS上，当恒流控制时用来缓慢提升升压转换器的外部电流限制。
当EN引脚被拉高，软启动电容CSS的电压立即变为0.3V。
然后电容就已连续的典型电流为10uA充电直到升压转换输出能量达到好的状态（一般为输出的90%）。
在这期间，SS端电压直接控制电感电流峰值，从0A在Vss=0.3V开始直到到电流的极限在Vss=800mA。
最大负载电流是在软启动后建立。
100nF电容对于大多数负载是足够。
在EN端接低电频时，软开关电容向地放电。
电感的选择
TPS61087设计上使得它可以与宽范围电感配合工作。
对于电感选择主要的因素就是它的饱和电流应该高于估算的带负载后的开关峰值电流。
一个保守的选择就是选择开关管的最大限制电流4.8A。
另一个重要的参考就是电感的直流阻抗，通常是阻抗越低效率越高。
同时也要强调电感的直流阻抗不是决定效率的唯一因素。
尤其是对与一个升压电路，电感元件是储能的，型号和磁芯材料同时也影响着效率。
在1.2M高的开关频率时磁损领近效应和肌肤效应变得更重要。
通常大电感可以提供更高的频率。
电感的效率的影响通常是从2%波动到10%。
对于
TPS61087而言，电感在3uH到6uH对于开关电源是好的选择。
在650KHZ推荐电感在6uH到13uH。
典型值是6.8uH。
以下是可取的电感值。
典型的，我们推荐电感电流波动是低于20%的平均电感电流。
以下的公式是用来计算电感值的：
电感的选择
整流二极管的选择
为了达到高效率肖特基二极管应该作为整流二极管。
它的电压翻转速度应该高于转化器输出电压的最大速度。
平均整流大小也应该估计，它等于输出电流Iout；
通常2A的电流值对于大多数应用是足够的。
肖特基二极管可以根据输出电流选择更小但同时也得驱散能量。
耗散功率是电流与典雅的乘积。
典型的，二极管耗散功率大约500mW依据负载电流和导通电压
整流二极管的选择
设置输出电压
输出电压是根据外围电阻设定的。
典型的，最小的50uA流入反馈端使得输出更精准，噪音更小。
的旁路电阻是标准的选择。
计算如下：
补偿
校准的回路能够通过调整接到COMP端进行补偿。
COMP端是跨导误差运放的输出端。
和对于大多数应用是实用的。
请根据表3进行补偿网络的决定，以下是计算公式：
推荐的补偿网络的值
表3给了补偿的电阻电容值应对与相应的电感。
输入和输出电压提供了一个十分稳定的系统。
对与快速响应，大的反馈电阻可以增大带宽小的电容可以保持小的相位误差。
这些调节都应该配合TPS61087的负载的瞬态响应检测
输入口电容的选择
为了稳定的输入推荐使用低等效串联阻止的瓷片电容，TPS61087有一个模拟信号的输入端。
因此，1uF的电容强烈推荐焊接靠近输入端。
两个10uF（或一个22uF）瓷片输入电容对于大多数应用是足够的。
对于更好的输入电压，
这个值可以被减小。
根据表4典型应用。
输出电容的选择
为了稳定的输出推荐使用低等效串联阻止的瓷片电容，
4个10uF（两个22uF）的瓷片电容用于大多数应用。
更大的电容值可以提高负载相应。
根据表4选择输出电容。
校正输入和输出的电流的选择
频率选择端
FREQ是频率选择端。
接低平时选择为650KHZ，高平时为1.2MHZ。
高频提高了负载的瞬态响应但稍微减小了效率。
高频的另一个好处就是低的输出纹波电压。
通常推荐用1.2MHZ 开关频率，除非效率作为主要考虑因素。
欠压锁定
为了避免在低压下错误的工作，欠压锁定端使其无法工作，如果电压低于2.4伏。
过温锁定
过温锁定的执行可以避免芯片的损坏。
典型的锁定值是150℃直到温度低于136℃。
设备重新开始共工作。
典型应用
图12 5V到15V（1.2MHZ）
图13 5V到15V（650KHZ）
图14 3.3V到9V（1.2MHZ）
图15 3.3V到9V（650KHZ）
图16 外加负载隔离开关
图17 5V到15V（1.2MHZ）对LCD外加充电泵
17——25页
白色LED的应用
图18。
针对白光二极管（3S3P）简单的应用（5V输入）（Fsw=650KHZ）
（伴随着可选择的稳压管）
图19。
针对白光二极管（3S3P）简单的应用（5V输入）（Fsw=650KHZ）带有加在Enable端的PWM信号实现亮度可调（伴随着可选择的稳压管）
端的模拟信号（伴随着可选择的稳压管）。
