TPS61085EVM評估模塊使用指南
TPS61085EVM評估模塊使用指南
在電子設計領域，電源模塊的性能和穩(wěn)定性至關重要。今天要給大家介紹的是德州儀器（Texas Instruments）的TPS61085EVM評估模塊，它能幫助我們評估TPS61085電源解決方案的性能。
文件下載：TPS61085EVM-355.pdf
一、模塊背景與性能規(guī)格
1.1 背景
TPS61085EVM采用TPS61085升壓轉換器，可將2.3V - 6V的輸入電壓升至12V。該評估模塊的目標是便于評估TPS61085電源解決方案，它使用了TPS61085可調輸出升壓轉換器和適當的反饋組件來提供12V輸出。
1.2 性能規(guī)格總結
| 在環(huán)境溫度為25°C的條件下，該模塊的性能規(guī)格如下： | SPECIFICATION | TEST CONDITIONS | MIN | TYP | MAX | UNIT |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VOUT (1) | TPS61085EVM, VIN = 3.3 V +/- 2%, IOUT < 300 mA, fSW = 1.2 MHz | 11.6 | 12 | 12.4 | V |
這里的最小和最大值包含了1%的電阻公差以及IC參考公差。
二、設置與測試結果
2.1 輸入/輸出連接
- J1 - VIN：這是輸入電源的正連接頭，電源需連接在J1和J3（GND）之間。輸入電源的引線應絞合且盡量短，輸入電壓需在2.3V - 6V之間。
- J2 - VIN Sense Connector：該接頭未焊接元件，計劃用于直接在輸入電容上測量輸入電壓，可連接4線電源和感應電源，感應連接器的引線也應絞合。
- J3 - GND：這是輸入電源的返回連接頭，將電源連接在這些引腳和J1（VIN）之間，輸入電源的引線同樣要絞合且盡量短，輸入電壓范圍為2.3V - 6V。
- J4 - Vs：這是輸出電壓的正連接頭，負載需連接在J4和J6（GND）之間。
- J5 - Vs Sense Connector：該接頭未焊接元件，計劃用于直接在輸出電容上測量輸出電壓。
- J6 - GND：這是輸出電壓的返回連接頭，將負載連接在這些引腳和J4（Vs）之間。
- JP1 - EN：在引腳1和2之間放置跳線，可將EN引腳連接到VIN，從而啟用設備；在引腳2和3之間放置跳線，可將EN引腳連接到GND，從而禁用設備。
- JP2 - FREQ：該跳線的中間引腳連接到IC的FREQ引腳。在引腳1和2之間放置跳線，可將FREQ引腳連接到 (V_{IN}) ，實現(xiàn)1.2 MHz的開關頻率；在引腳2和3之間放置跳線，可將FREQ引腳連接到地，實現(xiàn)650 kHz的開關頻率。
2.2 EVM操作
首先，要在JP1和JP2上連接跳線，確保設備在EN和FREQ引腳上獲得正確的信號。用戶需在J1和J3之間連接一個設置在2.3V - 6V之間的輸入電源，設備才能正常工作，絕對最大輸入電壓為7V。用戶可以在J4和J6之間連接一個負載電阻，在JP1的引腳1和2之間連接跳線以啟用設備。
2.3 補償（R3, C5）
調節(jié)器環(huán)路可通過調整連接到COMP引腳的外部組件進行補償。COMP引腳是內部跨導誤差放大器的輸出。對于大多數應用，標準值 (R 3 = 13 k Omega) 和 (C 5 = 3.3 nF) 是適用的。計算公式如下： [R 3=frac{125 × V_{IN} × Vs × Cout }{L × Ioutmax } C 5=frac{V{S} × Cout }{5 × Iout_max × R 3}]
為了獲得更好的負載瞬態(tài)響應，可參考表2中的推薦補償網絡值。對于更快的響應時間，可以使用更高的R3值來擴大帶寬，同時使用稍低的C5值來保持足夠的相位裕度。但在調整時，要同時監(jiān)測TPS61085的負載瞬態(tài)響應，確保系統(tǒng)仍然穩(wěn)定。
| FREQUENCY | L ( m H) | V S (V) | V IN ± 20% (V) | R3(k Ω ) | C5 |
|---|---|---|---|---|---|
| High (1.2 MHz) | 3.3 | 15 | 5 | 82 | 1.1 nF |
| 3.3 | 75 | 1.6 nF | |||
| 12 | 5 | 51 | 1.1 nF | ||
| 3.3 | 47 | 1.6 nF | |||
| 9 | 5 | 30 | 1.1 nF | ||
| 3.3 | 27 | 1.6 nF | |||
| Low (650 kHz) | 6.8 | 15 | 5 | 43 | 2.2 nF |
| 3.3 | 39 | 3.3 nF | |||
| 12 | 5 | 27 | 2.2 nF | ||
| 3.3 | 24 | 3.3 nF | |||
| 9 | 5 | 15 | 2.2 nF | ||
| 3.3 | 13 | 3.3 nF |
三、原理圖、物料清單和電路板布局
3.1 原理圖
原理圖展示了TPS61085EVM的電路連接方式，對于理解模塊的工作原理至關重要。大家可以仔細研究原理圖，分析各個元件之間的關系。
3.2 物料清單
| Count | RefDes | Value | Description | Size | Part Number | MFR |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | C1 | 10 m F | Capacitor, Ceramic, 10V, X7R or X5R, 10% | 0805 | GRM21BR71A106KE51 | Murata |
| 2 | C2, C3 | 10 m F | Capacitor, Ceramic, 25V, X7R, 20% | 1210 | TMK325BJ106MN | Taiyo Yuden |
| 1 | C4 | 1 m F | Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 10% | 0805 | GRM21BR71A105KA01 | Murata |
| 1 | C5 | 3.3 nF | Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 10% | 0805 | Std | Std |
| 1 | C6 | 33 nF | Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 20% | 0805 | Std | Std |
| 0 | C7 | open | Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 20% | 0805 | Std | Std |
| 1 | D1 | PMEG2010AEH | Diode, Schottky, 20V, 1A | SOD123 | PMEG2010AEH | Vishay |
| 1 | L1 | 3.3 m H | Inductor, 3.3A, 30 m Ω | 0.276 x 02.87 inch | 7447789003 | Wurth Elektronik |
| 1 | R1 | 2040k (232k) | Resistor, Chip, 1/10W, 1% | 0805 | Std | Std |
| 1 | R2 | 27k (267k) | Resistor, Chip, 1/10W, 1% | 0805 | Std | Std |
| 1 | R3 | 13k | Resistor, Chip, 1/10W, 1% | 0805 | Std | Std |
| 1 | U1 | TPS61085PW | IC, 600kHz/1.2MHz Step-Up DC-DC Converter | TSSOP-8 | TPS61085PW | TI |
3.3 電路板布局
電路板布局對于所有開關模式電源都非常關鍵。TPS61085EVM的電路板布局將高頻噪聲的開關節(jié)點與對噪聲敏感的反饋電路隔離開來，并仔細處理了高頻電流回路的布線。電感右側的空焊盤便于使用電流探頭測量電感電流。具體操作是將電感拆焊，旋轉90°后焊接到額外的焊盤上，然后用一根導線從頂部焊盤連接到輸入焊盤以閉合電流路徑。
四、重要注意事項
4.1 適用范圍
該評估模塊僅用于工程開發(fā)、演示或評估目的，并非適合一般消費者使用的成品。使用該模塊的人員必須具備電子技術培訓，并遵守良好的工程實踐標準。
4.2 電氣參數范圍
要確保在輸入電壓范圍2.5V - 6V和輸出電壓范圍最高18.5V（配置為12V）內操作該EVM。超出指定輸入范圍可能導致意外操作和/或對EVM造成不可逆轉的損壞；連接超出指定輸出范圍的負載可能導致意外操作和/或對EVM造成永久性損壞。
4.3 溫度問題
在正常操作期間，某些電路組件的外殼溫度可能高于125°C。只要保持輸入和輸出范圍，EVM設計為在某些組件高于85°C的情況下仍能正常工作。在操作過程中，將測量探頭靠近這些設備時，要注意這些設備可能會很燙。
大家在使用TPS61085EVM評估模塊時，一定要仔細閱讀上述內容，嚴格按照要求進行操作，這樣才能充分發(fā)揮該模塊的性能，避免不必要的損失。你們在使用類似電源模塊時，有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。
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