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一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案

标签:一种,基于,恒定,可调,输出,输出功率,功率,加热 时间:2020年02月22日 阅读8
【导读】这篇博客给出了一种加热单元的供电源模块解决方案,重要包括一节锂电源模块池,一个升压电源模块路(TPS61022)和一个加热电源模块阻(2 Ω)。这个解决方案支撑最高12.5W(5V/2.5A)输出,并且功率延续可调。通过在加热单元里加入一个升压电源模块路,可以使得加热单元获得更高和更稳固的输出电源模块压。同时网站优化,这个方案带有输出功率延续可调的功能,使得加热单元的设计更加天真。   1 加热单元的介绍   加热单元的基本结构如图1所示,重要包括锂电源模块池,相干充电源模块电源模块路和接口;加热电源模块阻丝;中间控制器(MCU)和气流检测的传感器等。一样平常情况下电源模块阻丝的阻值一样平常在0.4 Ω~2.8 Ω左右。传统的方法是行使电源模块池直接给电源模块阻加热的体例,也可以在电源模块池和电源模块阻之间串联一个开关管调节输出功率。但是,这种方法最大的输出功率会受到电源模块池电源模块压限定的,同时由于电源模块池电源模块压不稳固,造成输出功率的不稳固。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案 图1 加热单元的基本结构   2 TPS61022 介绍   TPS61022 是一个支撑从锂电源模块池输入,输出15W(5V/3A)的一颗升压芯片。它在全温度范围内开关电源模块流的谷值最小值6.5A。TPS61022有较小的导通电源模块阻,下开关管的导通电源模块阻是12mΩ北京人事考试网站新疆人事考试中心,上开关管的导通电源模块阻是18mΩ。所以它有比较高的服从,比如在Vin=3.6V, Vout=5V,Iout=2.5A的情况下整机服从也许95%。同时,TPS61022的典型启动带载能力为1Ω,所以它可以支撑大部分加热单元的烟嘴电源模块阻阻值启动。TPS61022 的工作开关频率是1MHz,封装是2mm*2mm VQFN,可以帮助客户获得较小的设计面积。   3 体系介绍   加热单元的供电源模块电源模块路如图2所示。可以通过PWM调制EN引脚实现输出功率的动态调节。通过把MODE引脚连接到GND(低电源模块平)使得TPS61022工作在轻载高效的模式,可以在轻载下获得更高的服从。根据TPS61022的应用手册[1],选择1μH的电源模块感,输出采用3颗22μF的陶瓷电源模块容。可以将MCU的GPIO与EN引脚连接,通过调整输出PWM的占空比来调节输出的功率。整个体系的益处是输出功率稳固,不受输入电源模块压转变的影响。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案 图2 通过TPS61022实现加热单元的供电源模块电源模块路图   4 测试效果   图3是工作在Vin=3.6V,占空比50%下的稳态波形图。TPS61022可以通过调制EN引脚实现调节输出功率的目的。当EN引脚为高电源模块平,TPS61022首先会软启动,开始工作;当EN引脚为低电源模块平,TPS61022会关机。通过TPS61022赓续的开启关闭,实现控制平均输出功率的目的。建议使用PWM的频率为100Hz。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案 图3 TPS61022稳态波形   图4的透露表现了输出功率随着PWM占空比的转变曲线。从曲线中可以看出,输出功率和占空比的关系并不是线性的。由于TPS61022存在软起动的过程。在占空比是100%,输出功率为12.5W,满负载工作。当占空比为50%时,输出功率为5.6W。用户可以通过调节PWM的占空比来调节输出功率,进而调节加热单元的口感。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案 图4输出功率与占空比的关系曲线   图5透露表现了服从和PWM的占空比的转变曲线。测试的输入电源模块压为3.6V。从曲线中可以看出,体系的整机服从为95%在满载输出功率下(5V/12.5W)。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案 图5 服从与占空比的关系曲线   图6和图7表现了不同占空比下的温升。图6表现芯片的温升是19.6℃,在Vin=3.6V输出功率12.5W(满载功率)。图7表现芯片的温升是13.6℃,在Vin=3.6V输出功率3W(50%PWM占空比)。温升均在可以接受的范围内。   一种基于TPS61022的恒定且可调输出功率的加热单元供电源模块方案    

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