德州儀器TPS54162EVM評(píng)估模塊使用指南
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,電源管理模塊的性能和配置靈活性至關(guān)重要。德州儀器(TI)的TPS54162EVM評(píng)估模塊(EVM)為工程師們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái),用于評(píng)估TPS54162開(kāi)關(guān)模式電源 - 降壓調(diào)節(jié)器的運(yùn)行和性能。接下來(lái),我們將詳細(xì)介紹這個(gè)評(píng)估模塊的相關(guān)內(nèi)容。
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一、模塊概述
| TPS54162EVM評(píng)估模塊主要用于幫助設(shè)計(jì)師評(píng)估TPS54162開(kāi)關(guān)模式電源 - 降壓調(diào)節(jié)器的性能。該設(shè)備具有可配置性,開(kāi)關(guān)頻率可在200 kHz至2.2 MHz之間進(jìn)行設(shè)置。模塊中包含一個(gè)DC / DC轉(zhuǎn)換器,具體的設(shè)備和封裝配置如下表所示: | 轉(zhuǎn)換器 | IC | 封裝 |
|---|---|---|---|
| U1 | TPS54162QPWPQ1 | PWP - 20 |
二、模塊設(shè)置
2.1 輸入/輸出連接器說(shuō)明
- J1 - 輸入:這是轉(zhuǎn)換器的電源輸入端子,通過(guò)端子塊提供電源(VBAT)和接地(GND)連接,方便用戶(hù)將評(píng)估模塊連接到線束。
- J2 - 輸出:為轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)壓輸出電壓端子,同樣通過(guò)端子塊提供電源(Vout)和接地(GND)連接,便于連接到線束。
- J3 - 同步:作為轉(zhuǎn)換器可選的外部輸入時(shí)鐘的輸入端子,外部時(shí)鐘可用于同步多個(gè)設(shè)備的開(kāi)關(guān)頻率。使用時(shí),外部時(shí)鐘頻率需滿足 (f{sw }
{ext }<2 ×f_{sw }) 的準(zhǔn)則。 - JP1 - LPM:用于啟用低功耗模式的跳線??蛇x擇啟用或禁用低功耗模式,當(dāng)輸出電壓編程為大于5 V時(shí),應(yīng)選擇“帶保護(hù)二極管禁用”選項(xiàng),外部齊納二極管可防止LPM輸入過(guò)壓損壞。
- JP2 - 啟用:用于啟用轉(zhuǎn)換器的跳線。當(dāng)使能輸入為高電平時(shí),轉(zhuǎn)換器啟用;為低電平時(shí),轉(zhuǎn)換器禁用。通過(guò)設(shè)置R6和R7電阻,可實(shí)現(xiàn)欠壓鎖定功能,其計(jì)算公式為 (DisableVoltage = ENTHRES timesleft(1+frac{R 6}{R 7}right)) ,其中 (ENTHRES sim 1 V) 。為降低靜態(tài)電源電流,若不需要此功能,R7電阻可不焊接。
- JP3 - 壓擺率:用于設(shè)置開(kāi)關(guān)引腳壓擺率的跳線。設(shè)備壓擺率應(yīng)設(shè)置在15 ns至200 ns之間,較慢的壓擺率可改善EMI性能,但會(huì)增加開(kāi)關(guān)損耗。通過(guò)改變跳線電阻R8、R9或R10,可將壓擺率設(shè)置為四個(gè)設(shè)定點(diǎn)。若評(píng)估模塊配置為2 MHz開(kāi)關(guān)頻率,壓擺率應(yīng)設(shè)置為1 V/1.2 ns。
- JP4 - 延遲:用于設(shè)置電源超過(guò)編程的Vreg_RST電壓后,將RESET引腳置低的延遲時(shí)間的跳線。延遲時(shí)間可在2.2 ms至200 ms范圍內(nèi)編程,通過(guò)改變延遲電容C13、C14或C15,可將復(fù)位延遲設(shè)置為四個(gè)設(shè)定點(diǎn)。
2.2 具體設(shè)置
轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為3.6 V至48 V,為保證正常運(yùn)行,需在輸出端子施加負(fù)載。同時(shí),為確保TPS54162正常工作,建議使用短路塊將JP1、JP2、JP3和JP4進(jìn)行如下配置:
- JP1設(shè)置為啟用
- JP2設(shè)置為啟用
- JP3設(shè)置為1 V/2.5 ns
- JP4設(shè)置為200 ms
在這種配置下,通電后設(shè)備即可啟動(dòng)。
三、模塊布局
評(píng)估模塊的布局圖(圖5、圖6和圖7)展示了TPS54162EVM印刷電路板(PWB)的情況。該模塊提供了電阻、電容和跳線,用于編程開(kāi)關(guān)引腳壓擺率和調(diào)節(jié)器開(kāi)啟延遲。同時(shí),還設(shè)有跳線用于啟用設(shè)備和低功耗模式選項(xiàng)。
TPS54162轉(zhuǎn)換器雖然效率高,但會(huì)消耗一定功率。其采用的PowerPAD?封裝具有外露的散熱墊,可增強(qiáng)散熱性能。為實(shí)現(xiàn)最佳性能,需將散熱墊焊接到PCB的銅焊盤(pán)上。此外,PCB的頂層和底層采用1 oz銅平面,以幫助散熱。
四、原理圖和物料清單
4.1 原理圖
TPS54162EVM的原理圖(圖8)展示了模塊的電路連接情況,為工程師進(jìn)行電路分析和調(diào)試提供了重要依據(jù)。
4.2 物料清單
文檔提供了兩種不同開(kāi)關(guān)頻率配置下的物料清單:
- 500 - kHz配置:詳細(xì)列出了電容、二極管、電阻、電感、集成電路等元件的數(shù)量、參考編號(hào)、描述、尺寸、制造商和零件編號(hào)等信息。
- 2 - MHz配置:與500 - kHz配置的物料清單有部分差異,例如電感的參數(shù)從22 μH變?yōu)?.7 μH,部分電阻的阻值也有所不同。
五、重要注意事項(xiàng)
5.1 評(píng)估板使用限制
該評(píng)估板僅用于工程開(kāi)發(fā)、演示或評(píng)估目的,并非適合一般消費(fèi)者使用的成品。使用者需具備電子技術(shù)培訓(xùn),并遵循良好的工程實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)估板可能不符合歐盟關(guān)于電磁兼容性、有害物質(zhì)限制(RoHS)、回收(WEEE)、FCC、CE或UL等指令的技術(shù)要求。
5.2 操作范圍限制
- 輸入電壓范圍應(yīng)在 - 0.3 V至48 V之間,輸出電壓范圍應(yīng)在0.9 V至18 V之間。超出指定輸入范圍可能導(dǎo)致意外運(yùn)行和/或?qū)υu(píng)估模塊造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞;連接超出指定輸出范圍的負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致意外運(yùn)行和/或?qū)υu(píng)估模塊造成永久性損壞。
- 正常運(yùn)行期間,部分電路組件的外殼溫度可能會(huì)超過(guò)85°C。只要保持輸入和輸出范圍,評(píng)估模塊設(shè)計(jì)為在某些組件溫度高于60°C時(shí)仍能正常工作。在操作過(guò)程中,靠近這些組件放置測(cè)量探頭時(shí),需注意它們可能會(huì)很燙。
5.3 其他注意事項(xiàng)
德州儀器保留對(duì)其產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行更正、修改、增強(qiáng)、改進(jìn)等更改的權(quán)利,并可隨時(shí)停止任何產(chǎn)品或服務(wù),且不另行通知??蛻?hù)在下單前應(yīng)獲取最新相關(guān)信息,并核實(shí)其準(zhǔn)確性和完整性。同時(shí),TI對(duì)應(yīng)用協(xié)助、客戶(hù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟件性能或?qū)@謾?quán)等不承擔(dān)責(zé)任。
總之,TPS54162EVM評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)全面評(píng)估TPS54162性能的平臺(tái),但在使用過(guò)程中需嚴(yán)格遵循相關(guān)的操作規(guī)范和注意事項(xiàng),以確保評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和模塊的安全運(yùn)行。大家在實(shí)際使用中是否遇到過(guò)類(lèi)似模塊的配置難題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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