TPS5430正负电源模块

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Chapter1 TPS5430正负电源模块

原文链接：https://blog.csdn.net/HDUGEEK/article/details/128159983

一、芯片重要参数

（1）输入电压范围：5.5V~36V

（2）输出电压范围：1.23V~31V

（3）最大输出电流：3A

（4）静态电流： 3mA

二、tps5430参考电路讲解以及PCB布局

1.正压降压（15V转12V）

1.1原理图
原理图参考下图，输入C3尽力靠近芯片输入端口VCC，EN悬空默认为芯片工作状态。C4的电容值必须为0.01uF。输出电压公式(R1 / R2 + 1) * 1.221。

1.2器件选择
（1）L1：由于tps5430芯片的峰值电流为3A，选择的电感峰值电流要大于等于3A，选用10uH电感（一般选择饱和电流更大的一体成型电感）。

（2）C3：由于开关波形的存在，电容必须选用有极性的电容才能更好的起到滤波的效果，容值合适即可，不可过大，这样会加重开关电源开启时的电流负担，正压滤波电容耐压值一般需要大于输入电压，最好是2倍。这里选择10uF钽电容来滤波。

（3）D1：开关电源需要整流滤波才能输出直流电压，所以整流二极管的选型也很重要，模块设计时兼容性价比采用了SS34，即为40V反偏电压，3A最大电流，能满足电流设计，有条件的可以使用SS54或者SS56等更大功率的管子，可以提高输出电流的稳定度。

1.3PCB布局

注：U2、U3为贴片排针

布局指点：

输入电容C1与芯片输入电压引脚7（VIN）以及芯片接地引脚形成的回路面积尽可能小。（如图右下角绿色边框内部区域）
芯片引脚8（PH）应该靠近捕获二极管D1以及电感L1，并尽量减小PCB面积来防止过度电容耦合。二极管D1也应较靠近PH端来最小化输出电流回路面积。（中间紫色边框区域）
芯片引脚1（BOOT）靠近电容器C2，尽量减小导线轨迹长度。
铺铜区域和布线避免锐角和直角，便于电压电流传输。
线宽的大小根据原理图电流大小设计,例3A大概用100mil_{120mil、2A大概用60mil}80mil、1A用40mil~60mil。电流回路上线一定要够粗，保证有一定的余量。
电感下面最好不要铺铜，减小电感开关纹波的电磁效应。

2.正压降负压（15V转-12V）

负电压的器件选择跟正电压一致，这里不再重复。PCB布局要求基本一致，但有些重要点会在下面强调。

2.1原理图
输出电压公式(R1 / R2 + 1) * 1.221。

2.2PCB布局

Chapter2 使用tps5430制作正负DC-DC降压电源，tps7a47和tps7a33制作正负LDO线性电源

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_41120409/article/details/90127517

今天，小刚我制作了一款DC-DC和LDO线性电源，其输入范围为10V-35V
配置4个电源输出端分别为：
开关电源tps5430-------------------------正负12V 正负5V
LDO线性电源tps7a47和tps7a33-----正负5V 正负3.3V

第一部分、TPS5430制作正负DC-DC降压电源

先来介绍TPS5430这款芯片
TPS5430参数

从表中可以看出TPS5430其输入电压范围很大，输出电路也很大3A开关频率为500kHz是一款非常适合给大功率系统供电的电源芯片。
其电路图参考数据手册上给出的电路方案。这里介绍几个注意事项：
一、TPS5430负压电路，只需要将输出正向端改为地端，把地端改为负向端即可。

二、电感的计算，因为我在实际计算时发现我目前的电感值和芯片数据手册上的值不匹配。
电感分类

电感量L：L越大，储能能力越强，纹波越小，所需的滤波电容也就小。但是L越大，通常要求电感尺寸也会变大，DCR增加，导致DC-DC效率降低，相应的电感成本也会增加。

二者不可兼得，苦笑.jpg

直流电阻DCR：指产品电极之间所用漆包线的总的直流电阻，根据W=I2R，DCR可造成能量损耗， 降低DC-DC效率，也是导致电感发热的主要原因；

BUCK型DC-DC电感计算公式为：


将输出输入输出电压带入即可算出电感值，由于所求电感值为最小值，所以可以将电感值稍微取大，记住电感的选型是功率的磁芯封闭电感！！

可在电源输入端加一个开关，输出端加一个LED灯。
并且在输出并联许多电容，对于能否降低纹波还没得到证实。
电源上部放器件部分最粗走线不要覆铜，避免环路，底部可覆铜，实测覆铜可减少纹波

第二部分、TPS7a33,TPS7a47制作正负LDO线性电源

关于TPS7a47和TPS7a33芯片不过多介绍，这两款芯片非常适合给运放供电，在仪器仪表应该广泛。

我就讲一下我制作过程种遇到的几个点吧

1.TPS7a47对应引脚接地决定其输出电压大小

2.记得使能EN接输入电压即可
3.其封装比较难以焊接，要用锡膏和热风枪吹上去，锡膏要抹匀引脚，多了，可用镊子在吹的过程种压一下
加LED灯和开关(个人喜好）
最后给出我画的图

第一款板子正负电源纹波为22mv左右。

TPS7A33系列线性稳压器是负电压(–36V)，超低噪声（16μVRMS，72dBPSRR）线性稳压器，能够为最高1A负载供电。TPS7A33系列产品装有一个补偿金属氧化物半导体(CMOS)逻辑电平兼容使能引脚(EN)，此引脚允许可由用户定制的电源管理方案。 其它提供的特性包括内置电流值限制和热关断以在故障情况下保护此器件和系统。由于在设计中主要使用双极技术，TPS7A33适合于高准确度，高精度测量仪器应用。在此类应用中，为了获得最大的系统性能，规整的电压轨很关键。 此特性使得此款器件非常适合为运算放大器，模数转换器(ADC)，数模转换器(DAC)，和其它高性能模拟电路供电。（图左）

型号：TPS7A3301RGWR（TPS7A3301）线性稳压器
描述：IC REG LIN NEG ADJ 1A 20VQFN
批次：新年份
输出配置：负
输出类型：可调式
稳压器数：1
电压 - 输入（最大值）：-36V
电压 - 输出（最小值/固定）：-1.18V
电压 - 输出（最大值）：-33V
电压降（最大值）：0.8V @ 1A
电流 - 输出：1A
电流 - 静态 (Iq)：100 µA
电流 - 供电（最大值）：950 µA
PSRR：72dB（10kHz）
控制特性：使能，软启动
保护功能：过流，超温
工作温度：-40°C ~ 125°C
安装类型：表面贴装型
封装/外壳：20-VQFN （5x5）

TPS54160负电压电路