Texas Instruments TI-PMLK Bedienungsanleitung Seite 35

Experimentelle Oszilloskopkurven
Die Diagramme in den Abbildungen 5 bis 8 zeigen einige Beispiele für die Wellenformen der Ausgangsspannung, des Induktorstroms und der Schaltknotenspannung des TPS54160-Abwärtsreglers unter
verschiedenen Betriebsbedingungen.
1.00 V/div, 5.00 V/div, 250.0 mA/div
Ausgangsspannung
Induktorstrom
t
ON
Schaltknoten
Abbildung 5. V
Die Wellenformen in den Abbildungen 5 und 6 zeigen, dass die Ausgangsspannung Vout (blaue Kurve) bei einem Sollwert von 3,3 V gut geregelt wird, und zwar unabhängig von der Eingangsspan-
nung. Ein hochfrequentes Überschwingen ist bei der Ausgangsspannung an den Schaltzeitpunkten zu beobachten, an denen die Schaltknotenspannung
(MOSFET AUS). Diese Schwingungen werden durch parasitäre L-C-Parameter des Platinenlayouts und der Spannungstastköpfe des Oszilloskops verursacht, die Resonanzkreise bilden, die durch
den starken Anstieg und Abfall der Schaltknotenspannung erregt werden.
Die der Rechteckwelle der Schaltknotenspannung entsprechende rote Kurve zeigt deutlich, wie sich die Einschaltzeit tON und die Ausschaltzeit tOFF des MOSFET ändern, während die Eingangsspan-
nung zunimmt (vergleichen Sie Abbildung 5 mit Abbildung 6). Dies führt zu einer Verringerung des Tastverhältnisses D, die erforderlich ist, um die gewünschte Nennausgangsspannung sicherzustellen.
Die grüne Kurve für den Induktorstrom weist die typische Dreieckwellenform auf, deren Spitze-zu-Spitze-Welligkeit in hohem Maß von der Eingangsspannung abhängig ist (die maximale Ein-
gangsspannung führt zum höchsten Rippelstrom), was durch Vergleichen der Diagramme in den Abbildungen 5 und 6 beobachtet werden kann (beachten Sie die unterschiedlichen Skalen der beiden
Abbildungen).
Der Schaltknoten entspricht dem PH-Knoten (Testpin
(1)
|
TI Power-Management-Laborkit
35
1.00 ms/div
t
OFF
T
s
=6V, I =0.2A, f =250kHz
in out s
TP ) im TPS54160-Schaltplan.
9
1.00 V/div, 20.0 V/div, 500.0 mA/div
Ausgangsspannung
Induktorstrom
t
ON
Schaltknoten
Abbildung 6. V =24V, I
in
1.00 ms/div
t
OFF
T
s
=1A, f =250kHz
out s
(1) (rote Kurve) steigt (MOSFET EIN) und fällt
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