[参考译文] TPS61030：TPS61030RSAR IC 功率升压器芯片

太棒了。 我期待听到他们的声音！ 感谢您能很快回来。  

尊敬的李嘉柏：

您是指 PCB 原理图布局吗？ 我的问题应附有三张图片、第一张图片是我的电源升压器电路的 PCB 原理图布局。 最后一张图片是您的网站基于第二张图片输入的模拟电路。 还请注意、我随后解释说、我更改了一些芯片的值、并围绕功率放大器原理图进行了更改、从而给出了我将与您分享的结果。  

是的、当直流电压 Vin 从5Ah 4.2V (已充电)到3V (无电)锂离子电池变为低于3.7V 时、似乎很难为 Vout 提供足够的电流来运行系统。 我的系统需要1.2至1.25A 才能完全正常工作。  

理想情况下、我想知道我需要更改哪些芯片值来使功率增强器 IC 芯片能够产生足够的电流来为我的系统供电。 这有道理吗？

--

Kai  

VIN (黄色)和 Vout (紫色)波形：

布局是由一位具有50多年经验的专家创建的。 我是一名学生、我的工作是设计原理图、他根据原理图创建 PCB 文件并设计布局、因此我确信布局是正确的。 我没有布局文件、但我可以问他、如果你真的认为这是问题的话。  

最好

Kai

是的、我将在本周部件送达时组装另一个板。  

此外、我想再次向您确认、电源升压器可在3V 至5.2V 电压下支持1.3A 电流

在我看来、我需要的输入电流大小取决于输出电压与输入电压之比。

从长远来看、升压转换器是具有一定损耗的恒定功率器件：要获得1.3A @ 5V 输出(6.5W)、理想的升压转换器需要1.76A @ 3.7V 输入(也需要6.5W)。 不过、没有转换器可实现100%的效率、并且在90%的效率下、您需要1.95A @ 3.7V 的输入(6.5W + 650mW 损耗)。

如果您将输入电压降至3.3V、则电流必须上升至大约2.2A。 对吧？  

短期而言、升压转换器是恒流器件、其长期输入和输出电流由 PWM 进行斩波、PWM 占空比基于输入电压与输出电压之比。 5.2V/3.7V=1.4、因此理想升压转换器的占空比为1.4：1或58%至42%。 1.3A 长期平均输出电流实际上是在42%的占空比下由1.3/0.42=3.1A 突发进行串联。 输入电流也被占空比58%或1.8A 斩波3.1A。 不过、这是一个理想的比率、考虑到90%的效率、可将输入电流提高到大约1.95A 和1.95A/0.58=3.4A。

如果我们将输入电压降至3.3V、该比率将变为5.2/3.3=1.57、因此理想转换器的占空比将为61%至39%。 1.3A 输出电流将在39%的占空比下变为1.3/0.39=3.33A 的斩波、在61%的占空比下输入电流将变为3.33A 的斩波、即2A。 通过调节90%的效率、可获得高达2.2A 的平均输入电流、或在61%占空比下斩波3.6A。

不过、即使是这些也只是一个升压周期内发生的情况的近似值。 瞬时电流在输入阶段上升并在输出阶段衰减、瞬时最大值和最小值取决于电感器和占空比。 TPS61030似乎保持在变化率接近线性的区域、但最大瞬时电流仍比最小值高几百毫安。

上面计算的3.4A 和3.6A 平均值与 TPS61030的4A 绝对最大开关电流相差仅几百毫安、因此问题可能是 瞬时峰值达到4A 限值。 这是不正确的吗？ 我希望我错了、您说得对、因为这会使事情变得容易得多。 组装另一个电路板只需要花费金钱和时间、因为我是一名机械工程学生、这是本周的决赛。 因此、在组装另一个电路板之前、很高兴知道我的原理图是完全正确的。 请告诉我您的想法。 非常感谢您的耐心！  

李嘉柏

好的、这是很好的了解。 谢谢！  

看起来 EVM 套件不可用...  http://www.ti.com/tool/tps61030evm-208 

我从 Adafruit https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-1000-basic/downloads 获得了 Q1 LED 电路的原理图 

所有器件几乎都在这里焊接并组装另一个电路板！ 听起来您说过、这次组装电路板时、我应该使用原始原理图中显示的确切芯片值吗？  或者 、我应该使用 一 个200 kΩ 电阻器代替 R4、使用一个220 μ F 电容器代替 C6？ 还是其他建议？

我想知道芯片的值、因为我的原始原理图反映了 Adafruit 功率升压500 basic、它只提供500mA https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost/downloads 电流 

这就是为什么我想知道使用 Adafruit 功率升压 1000基本原理图是否是一个更好的选择、因为它打算提供1000mA 的电流、这更接近我的电路所需的电流。  两个 Adafruit kΩ 图之间的唯一区别是一个200 μ F 电阻器和两个100 μ F 并联电容器、因此是220 μ F 电容器。  https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-1000-basic/downloads

希望这能消除我对芯片价值的担忧。  

下面也是您要求的电路布局视图。 这是从 PCB 的底部查看它。 这是您要查找的布局图吗？

再次感谢您的帮助！

此致、

Kai Gull

李嘉柏

好的、这是很好的了解。 谢谢！  

看起来 EVM 套件不可用...  http://www.ti.com/tool/tps61030evm-208 

我从 Adafruit https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-1000-basic/downloads 获得了 Q1 LED 电路的原理图 

所有器件几乎都在这里焊接并组装另一个电路板！ 听起来您说过、这次组装电路板时、我应该使用原始原理图中显示的确切芯片值吗？  或者 、我应该使用 一 个200 kΩ 电阻器代替 R4、使用一个220 μ F 电容器代替 C6？ 还是其他建议？

我想知道芯片的值、因为我的原始原理图反映了 Adafruit 功率升压500 basic、它只提供500mA https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost/downloads 电流 

这就是为什么我想知道使用 Adafruit 功率升压 1000基本原理图是否是一个更好的选择、因为它打算提供1000mA 的电流、这更接近我的电路所需的电流。  两个 Adafruit kΩ 图之间的唯一区别是一个200 μ F 电阻器和两个100 μ F 电容器并联、因此是220 μ F 电容器。  https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-1000-basic/downloads

希望这能消除我对芯片价值的担忧。  

下面也是您要求的电路布局视图。 这是从 PCB 的底部查看它。 这是您要查找的布局图吗？

再次感谢您的帮助！

此致、

Kai Gull

尊敬的李嘉柏：

很抱歉耽误你的回答！ 圣诞节假期、校园实验室关闭、因此我不得不购买所有工具、并在家里设置实验室。 我会告诉您它何时工作(：

因此、要确认您的说明：

1. 您说过、我应该找到 ESR 为50m Ω、而不是250m Ω 的100uF 电容器？ 此外、我应该将其中的两个并联放置、以提供200uF 的总电容？  
   1. 您是否建议并联两个电容器？  https://www.digikey.com/product-detail/en/avx-corporation/TCJY107M016R0050/478-9490-1-ND/5001702
   2. 我可以改用这种220 μ F 的单板、节省每块电路板的成本超过1美元吗？  https://www.digikey.com/product-detail/en/avx-corporation/TCJY227M006R0050/478-9503-1-ND/5001715
   3. 或者、您知道可以向我推荐的电容器吗？

2. 对于 Q1电路、我澄清了您注意到我的 Q1晶体管与 Adafruit 原理图相比是向后的、如下所示。 这是您的意思吗？  
   1. 我的原理图                 和 Adafruit 的原理图  
      1. 
   2. 您是说我应该用完全不同的方式设计该部分原理图、还是只需按照 Adafruit 的方式进行更正？
3. 我能够使用原始原理图中的原始芯片值再次焊接 PCB、如下所示、以仔细检查是否存在焊接问题。
   1. 
   2. 结果与之前完全相同、这意味着当电压降至4V 以下时、无法为整个系统供电；因此这不是焊接问题。 我要再次澄清的是、将电容器更改为220uF、ESR 为2 Ω(https://www.digikey.com/product-detail/en/avx-corporation/TLJT227M006R2000/478-5989-1-ND/2197011)确实允许系统在3.7V 以上(优于4V)的电压下完全运行

您似乎告诉我、问题是电容器中的电阻过大？如果您对此有把握、我将使用更正后的封装重新制造 PCB、以适应新电容器、并更正 Q1电路。 你怎么看？  

最棒的

Kai

现在焊接了两次的原始电路、 行为完全相同、这意味着它在3V 时无法支持1.3A 电流。电压必须在4V 或以上才能支持1.3A 电流。因此、我不知道您所说的" 2 Ω ESR 可能适用于稳定的应用。"

电路无法支持低至3V 的1.3A、原因是 C6电容器的 ESR 为2 Ω、而不是50~100 Ω？ 现在、我将订购该电容器以在我的电路中进行测试、发货日期为两天。  

Kai

在您提到下面有关 PCB 布局的内容之前：

那么、您说的引脚5到7应该连接到散热焊盘吗？ 下面显示了 IC 芯片数据表上的引脚5至7。

当数据表未显示直接连接散热焊盘的引脚时、如下所示。 我很困惑、请您澄清一下。

另请注意之前的原始主题、您为什么改变了对 C6电容器的想法？ 最初、您说我的原理图看起来不错、只有一个100 uF 电容器、但现在您改变了主意、说我需要两个100 uF 并联电容器或一个220uF 电容器。 为什么您在开始时没有提到这一点？  

有没有办法可以通过电话与您或专门从事此 IC 芯片的其他工程师进行交流？

Kai  

更换 C6电容器后、在4.2V 输入电压应为5.175时、电压显示为3.5V 输出。 然后、我移除了 Q1晶体管、这对电压无效。 我仍在尝试诊断现在发生这种情况的原因。