Prüfung 1: Messungen Und Berechnungen - Texas Instruments Ti-Pmlk Bedienungsanleitung
Power-management-laborkit buck-experimentierbuch
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Prüfung 1: Messungen und Berechnungen
1) Den experimentellen Wirkungsgrad des Wandlers mit der Formel h
2) Die theoretischen Verluste des Leistungswandlers als P
[HINWEIS: P
= P
beim TPS54160-Abwärtswandler, da der MOSFET-Kanalwiderstand als Messwiderstand verwendet wird.]
MOS,c
sns
3) Den theoretischen Wirkungsgrad des Wandlers mit der Formel h
4) Die Mess- und Berechnungsergebnisse in Tabelle 1 eintragen, die Ergebnisse analysieren, die Fragen beantworten und versuchen, die Beobachtungen unter Berücksichtigung der Verlustformeln und
Informationen im Abschnitt
Theoretischer Hintergrund
Tabelle 1.
Experimenteller und theoretischer Wirkungsgrad des TI-PMLK TPS54160-Abwärtsreglers bei der Schaltfrequenz
experimenteller wirkungsgrad [%]
(1)
h
= (V
I
)/(V
I
) x 100
exp
OUT
OUT
IN
IN
(2)
theoretischer wirkungsgrad [%]
h
= P
/(P
+P
) x 100
theo
OUT
OUT
LOSS
V
= 6V
IN
V
= 24V
IN
Strommessung
MOSFET (TPS54160)
R
=R
R
=180mW,
sns
ds
ds
=3nC, a
Q
=0.25ns/V,
g
sw
t
=a
V
sw
sw
IN
V
=6V
dr
Antworten:
1
Benennen Sie die Bauteile, die für den Rückgang des Wirkungsgrads bei niedriger Last und bei hoher Last verantwortlich sind:
Ermitteln Sie für die Eingangsspannungswerte der Prüfung den Laststromwert, der dem höchsten Wirkungsgrad entspricht, und überprüfen Sie die Vorhersage mittels Messung.
2
[Tipp:
Verwenden Sie die Ableitung der Verluste als Funktion des Laststroms:
|
TI Power-Management-Laborkit
31
= V
I
/ V
I
x 100 berechnen und dabei die gemessenen Werte von V
exp
out
out
in
in
= P
+ P
+ P
+ P
loss
MOS,c
MOS,sw
MOS,g
= P
/ (P
+ P
theo
out
out
loss
zu begründen.
100
200
(1)
(1)
(2)
(2)
(1)
(1)
(2)
(2)
IC
Gleichrichter
Im=116mA
V
= 350mV bei 0.1A
f
V
= 550mV bei 1.5A
f
+ P
+ P
+ P
+ P
+ P
mit den
diode
L,w
L,c
Cin
Cout
IC
) x 100 berechnen. Hierbei gilt: P
= V
I
out
out
out
f
=
250 kHz.
s
I
[mA]
OUT
500
(1)
(1)
(2)
(2)
(1)
(1)
(2)
(2)
Induktor (J
–J
gebr.)
13
15
L=L
=18mH
2
ESR
=80mW
L
K
=0.261, K
=0.92,
1
2
x=1.21, y=2.01
, I
, V
und I
verwenden.
out
out
in
in
Verlustformeln
im Abschnitt
Theoretischer Hintergrund
.
1000
1200
(1)
(1)
(2)
(2)
(1)
(1)
(2)
(2)
Eingangskondensator
Ausgangskondensator
(J
offen)
( J
12
16
C
=C
=4.7mF
C
in
7
out
ESR=5mW
ESR=25mW
berechnen.
1500
offen, J
gebr.)
17
=C
=220mF
16
Texas Instruments
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