数据列表TPS54310
产品培训模块UnderstandingSWIFTStepDownDc/DcConverters
设计资源TPS54310DesignwithWEBENCH
PowerDesigner
特色产品CreateyourpowerdesignnowwithTI’sWEBENCHDesigner
制造商产品页TPS54310PWPRSpecifications
EDA/CAD模型从UltraLibrarian下载
产品属性选取全部项目类别集成电路（IC）PMIC-稳压器-DCDC开关稳压器制造商TexasInstruments系列SWIFT包装带卷（TR）零件状态在售功能降压输出配置正拓扑降压输出类型可调式输出数1电压-输入（最小值）3V电压-输入（最大值）6V电压-输出（最小值/固定）0.891V电压-输出（最大值）3.3V电流-输出3A频率-开关350kHz，550kHz同步整流器是工作温度-40°C~125°C（TJ）安装类型表面贴装封装/外壳20-TSSOP（0.173"，4.40mm宽）裸露焊盘供应商器件封装20-HTSSOP
产品种类:开关稳压器制造商:TexasInstrumentsRoHS:详细信息安装风格:SMD/SMT封装/箱体:HTSSOP-20输出电压:Adj输出电流:3A输出端数量:1Output最大输入电压:6V拓扑结构:Buck最小输入电压:3V开关频率:700kHz最小工作温度:-40C最大工作温度:+125C系列:TPS54310封装:Reel商标:TexasInstruments开发套件:TPS54310EVM输入电压:3Vto6V工作电源电流:6.2mA工作温度范围:-40Cto+125C产品:VoltageRegulators工厂包装数量:2000类型:DC/DCConverter单位重量:81.800mg
随着手机，智能无线设备和电动汽车的快速发展，锂电池的市场需求越来越广，锂电池的生产制造效率也越来越高。同时，由于节能减排的需要，TPS54310锂电池的化成，分容的充电，放电，也大量采用能量回馈的形式，将锂电池的放电能量，回馈回电网或对其它电池充电，实现节能环保。为了更准确的获得锂电池的容量，对锂电池的充放电的电流电压测量的误差要求也显著提高，许多客户需要达到万分之五到万分之一的误差精度，这样，对整个测量控制电路中的放大器，ADC，DAC的误差要求也相应提高。一般来说，一个完整的能量回馈型的锂电池化成分容测试设备，分为3级结构。
如下图：第一级为220、380VAC到400-500VDC的双向变换器，第二级为400VDC到12VDC的双向变换器，第三级位12VDC到5VDC的双向变换器，直接对电池进行充放电。具体的功率取决于电池充放电大小和电池的数量。采用TI的C2000TMS320F280XX，就很容易的实现第一级和第二级的功能，并且，可以把第一级和第二级合并，直接实现220VAC到12VDC的模式，进一步降低陈本。对于第三极12VDC到5VDC的双向变换器，通常采用模拟环路控制方案，稍后我们也会介绍一种C2000的数字方案介绍。
上图是TI的模拟环路控制方案参考设计，也是目前大多数客户采用的一种性价比比较高的分立器件方案。TL594实现PWM控制，LM5106为半桥MOSFET驱动。LM5060为电池防反接控制。高精度电流电压采集和环路调节，主要是INA225和OPA180实现。INA225是TI的专用电流检测放大器，集成了外部的增益电阻，提供固定的增益输出，在简化电路的同时提供非常好的温飘特性；并且，INA225是自动的实现双向电流检测，无需额外控制信号，使用非常方便。OPA180为自稳零，低温飘运放，做PID调节和CV，CC控制。外部TPS54310是24位D-SADC，用于采集充放电的电压电流，不参与环路控制。
一个TPS54310可以同时测量4路电池充放电的电流电压，如果加外部开关切换，可以测量更多，实现更好的性价比。DAC80004是16位DAC，用来设定充放电的电压电流，其零点误差小于2mV，可以实现更低的充电电流门限设置。这个参考设计的关键是温飘的控制，选用低温飘特性的放大器，电阻尤其重要，TI的INA225，INA240都是非常好的低温飘电流检测专用放大器，增益误差的温飘小于2.5ppm。并且，采样电阻的温飘也直接决定了系统的温飘性能，20ppm的采样电阻已经非常好了，在采样电流时，电阻是一个功率热源，会显著造成周围PCB的温升，更恶化了温度的影响，所以，采样电阻的PCB布板非常重要。TI的这个参考设计—PMP40182的资料和测试数据已经放到网上了，有需要可以到TI的官网下载。随着TI的C2000DSP的普及，越来越多的工程师也尝试采用C2000来实现12V到5V，10A的双向电池充放电控制，从而实现整个链路，从220VAC到5VDC的全数字双向转换。
