[原创] 【我与WEBENCH】TPS54229_Demo板实测及与Webench设计报告性能比较

搞了一块TPS54229的板子还是四层的。做一下性能测试。电路板为TPS54229EEVM-056.

TPS54229是一颗DC/DC降压芯片，考虑的方案是7-18V宽电压输入，3.3V/0.8A输出，实际上TPS54229的输出能到2A。0.8A这样的带载能力相信能满足一般设备的需求。如下图：

实际应用中一般设备的功耗200—500mA电流就已经足够。WEBENCH设计的原理图如下左图（也可见附件文档3）

TPS54229EEVM-056.电路板的用户指南SLVU492（也可见附件文档2）原理图参考下图

尺寸大约50x50mm。电路板被大量铜皮占用，实际应用中可以根据实际情况布局布线会大量缩小板面积。TPS54229EEVM-056.电路板的用户指南中对四层电路板分层出图如下图

TPS54229EEVM-056实际电路板如下

空载及带载测试

下面按照LM3224帖子中的测试方法从头到尾一步一步测试TPS54229EEVM-056。同样用稳压电源作为pcb电路板的供电电源，将其设置为12V输出，将pcb电路板接入电源，Vin接稳压电源的正端，GND接稳压电源的负。
读TPS54229数据手册（可见附件文档1），手册中提示该芯片 而恰恰本板凳输出是配置在1.056V如下图

这个输出电压值不是我想要的3.3V，所以要重新配置一下分压电阻。分压电阻的取值可从数据手册中查得公式 来确定（附件3第12页）。从手头上现有的电阻选取R1=22k，R2=6.8k，这样结算可得出输出Vout=3.24V数据手册中还提示 若电路正常这个引脚上的电压就应该是0.765V。应为板子是成品，已经测试过并不会存在问题的，所以在这里偷个懒就不测了。在实际电路的测试中VFB这里的是必须测量的，否则无法保证电路是正常工作的。直接测量空载输出电压。依旧黑表笔接地，红表笔接Vout。

以上测试步骤的结果表明，在空载的情况下，利用TPS54229做的降压电路从12V到3.3V转换的目的达到了。但是带载情况怎样呢？会不会接上个负载电压就会大跌呢？
下面做一下带载测试，没有真实负载，如LM3224的测试方法依旧就用电阻做替代了。数据手册的名称就表明TPS54229能够带载2A

第一个带载实验，电路板输入3.6V，输出5.24V带 5 ohm电阻。手头没有大功率电阻，用两个10 ohm  1/4W的金属膜电阻并联做5 ohm用。这样输出电流大约为3.24/5 = 0.648A（纯电阻负载，实际负载会比较负载有阻性负载容性负载感性负载）。肯定不会过载。电压实际测试如下图,电压基本没跌。TPS54229没有发热。输入电流为Ii = 0.19A；输出电流计算为Io = 12x0.19/3.22=0.7125A，实测值比计算值大了将近0.0645。
  


将万用表串在负载电路中（更换表笔在万用表上的接法），电流测试如下图。输入电流为Ii = 0.16A 输出电流 Io=0.5A。实际测得值与以上0.645A的计算值还是有较大差别的。3.22*0.5 / 12*0.19 = 0.706 ，该负载下TPS54229的效率只有 70.6 %？效率这么低。

注，为防止电阻冒烟，随时准备断电。假设Io=0.645A电流平均分配在两个电阻上，那么每个电阻上的电流为Ir=0.325A，而10 ohm @ 1/4w电阻的标称电流约为Ir = 0.158A。电阻明显过流。

查WEBENCH的输出报告（附件3）得到下图，从图中可看到在Iout=0.5A，Vin=12.5V的情况下效率图表中绿色曲线大约为90%，而实际测得只有70%。这个地方问题比较大。请教高手斧正。

总结
      通过近一段时间对WEBENCH的使用，感觉非常方便，出设计结果也很快。WEBENCH包含原理图，BOM元件表，以及针对各种参数有一些列图表。给设计工作者提供很大便利。原理图可以直接拿来使用，BOM表可以作为参考，参数表可以用来分析评估... 非常人性化的一款辅助设计工具。

       WEBENCH强大便利是一方面，元件TPS54429电源转换效率也很高，如以上所述，0.8A的负载下效率不低于0.8，而且实际测得转换效率与附件3中给出的效率曲线相差不大。由此可见WEBENCH设计输出文件对各参数的图表描述完全可以作为实际参数参考使用。

        如图所示，该电路只需几个阻容元件，一个续流二极管，一个功率电感，用直插元件，成本有限，打样的电路板尺寸只有35x30mm，若采用贴片元件，样板面积会进一步减小，在移动便携设备对体积要求苛刻的情况下具有很高优势。

       ****由于本人能力有限，上数帖子肯定存在错误，请各位老师批评指正。在此谢过！****