TPS652510 Buck 轉換器評估模塊使用指南
一、引言
在電子設計領域,電源管理芯片(PMIC)的性能和使用方法至關重要。TPS652510 PMIC 是一款功能強大的芯片,本文將詳細介紹其評估模塊(EVM)的相關信息,包括背景、上電步驟、原理圖、布局、測試設置以及修訂歷史等內容,幫助電子工程師更好地了解和使用該評估模塊。
文件下載:TPS652510EVM.pdf
二、背景和 EVM 限制
2.1 TPS652510 PMIC 特性
TPS652510 PMIC 旨在提供 3A、2A 和 2A 的連續(xù)輸出,工作電壓范圍為 4.5V 至 16V,外部設置的開關頻率范圍為 300kHz 至 2.2MHz,具有自動 PFM/PWM 操作功能。當 PMIC 未滿載時,buck1 可加載至 3.5A,buck2 和 buck3 可加載至 2.5A。
2.2 EVM 功能及可修改性
該評估模塊旨在提供對 TPS652510 功能的訪問??梢詫υ撃K進行一些修改,以測試不同輸入和輸出電壓、電流和頻率操作下的性能。若有相關需求,可聯系 TI 現場應用小組獲取建議。
三、上電步驟
3.1 轉換器使能設置
通過將跳線連接到 JP3、JP11 和 JP20,或者將外部驅動信號連接到 ENx 引腳,來定義要啟用或禁用的轉換器。
3.2 PGOOD 信號連接
如果需要 PGOOD 信號,連接 JP27 或將 PGOOD 引腳連接到上拉電源。
3.3 負載連接
將負載連接到輸出連接器。
3.4 施加直流電壓
將直流電壓施加到 J3 引腳,絲印上標記了極性。
3.5 檢查輸出
轉換器將根據 JP3、JP11 和 JP20 的設置啟動,此時檢查輸出情況。
四、TPS652510EVM 原理圖
4.1 元件選擇依據
電阻和電容的值是根據 TPS652510 規(guī)格書中的指南選擇的,規(guī)格書可在 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/TPS652510.html 獲取。
4.2 增益 - 相位測量注意事項
對于增益 - 相位測量,需要將 EVM 上的 R14、R17 和 R37(零歐姆)替換為適合網絡分析儀設置要求的低阻值電阻。電阻兩端提供了測試點連接,便于測量。
五、EVM 布局
評估模塊具有四層布局,分別為頂層、中間第二層(實心銅接地層)、中間第三層和底層。
六、基準測試設置條件
6.1 引腳描述
| 引腳編號 | 功能 | 位置 | 放置方式 | 注釋 |
|---|---|---|---|---|
| JP11 | BUCK1 使能(EN1) | SW | 立即啟動:將跳線連接到 V3V;順序啟動:不安裝跳線;禁用轉換器:將跳線連接到 GND | 根據測試要求安裝 |
| JP20 | BUCK2 使能(EN2) | SW | 立即啟動:將跳線連接到 V3V;順序啟動:不安裝跳線;禁用轉換器:將跳線連接到 GND | 根據測試要求安裝 |
| JP3 | BUCK3 使能(EN3) | SW | 立即啟動:將跳線連接到 V3V;順序啟動:不安裝跳線;禁用轉換器:將跳線連接到 GND | 根據測試要求安裝 |
| JP25 | 強制 PWM(F_PWM) | S | 強制 PWM 操作:將跳線連接到 V3V;自動 PFM/PWM 操作:將跳線連接到 GND | 不要讓此引腳懸空,使用跳線設置強制 PWM 模式或自動 PFM/PWM 模式 |
| JP26 | 測試 | S | 用于測試目的 | 必須安裝跳線 |
| JP27 | PGOOD | S | PGOOD 指示拉至 3V3 | 根據測試要求安裝 |
6.2 測試點及位置
| 降壓轉換器輸出為白色,并有標簽以便于定位??拷@些測試點有黑色接地測試點,可用于數字電壓表(DVM)測量或使用金屬外露示波器探頭以減少共模噪聲測量。具體測試點信息如下: | 測試點 | 名稱 | 信號 | 顏色 | 注釋 |
|---|---|---|---|---|---|
| TP1 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP2 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP3 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP4 | Vin | Vin | 黑色 | ||
| TP5 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP6 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP7 | GND | GND | 黑色 | ||
| TP14 | Vout1 | 輸出電壓 Buck1 | 未安裝 | ||
| TP14a | 增益 - 相位測量注入點 Buck1 | 未安裝 | 通常不使用 | ||
| TP17 | Vout1 | 輸出電壓 Buck2 | 未安裝 | ||
| TP17a | 增益 - 相位測量注入點 Buck2 | 未安裝 | 通常不使用 | ||
| TP37 | Vout1 | 輸出電壓 Buck3 | 未安裝 | ||
| TP37a | 增益 - 相位測量注入點 Buck3 | 未安裝 | 通常不使用 |
七、物料清單
| 數量 | 參考編號 | 值 | 描述 | 尺寸 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | C1 | 22 μF | 陶瓷電容 22UF 25V X5R 1210 | 1812 |
| 11 | C2, C3, C9, C11, C14a, C17b, C20, C22, C23, C37a, C40 | 4.7 nF | 電容 4700PF 50V 陶瓷 X7R 0603 | 0603 |
| 1 | C8a | 10 nF | 0603 | |
| 3 | C3a, C8, C23a | DNI | 電容 10000PF 50V 陶瓷 X7R 0603 | 0603 |
| 3 | C12, C19, C39 | 47 nF | 電容 47000PF 25V 陶瓷 X7R 0603 | 0603 |
| 3 | C13, C18, C38 | 10 μF | 陶瓷電容 10UF 25V X5R 1206 | 1206 |
| 1 | C14 | 68 μF | 陶瓷電容 22UF 25V X5R 1210 | 1210 |
| 1 | C17 | 47 μF | 陶瓷電容 22UF 25V X5R 1210 | 1210 |
| 1 | C37 | 22 μF | 陶瓷電容 22UF 25V X5R 1210 | 1210 |
| 5 | C28, C30, C31, C32, C33 | 10 μF | 陶瓷電容 10UF 10V X7R 0805 | 0805 |
| 1 | C29 | 4.7 μF | 陶瓷電容 4.7UF 10V X5R 0603 | 0603 |
| 1 | J1,'J2,'J3,'J6 | ED55/2DS | 端子塊 3.5MM 2 引腳 PCB | TB_2X3.5MM |
| 2 | J4 | ED55/3DS | 端子塊 3.5MM 2 引腳 PCB | TB_3X3.5MM |
| 6 | JP3, JP5, JP11, JP20, JP25, JP34 | 連接器引腳 50 引腳.100" 單排鍍金 | JMP0.3 | |
| 3 | JP26, JP27, JP35 1 | 連接器引腳 50 引腳.100" 單排鍍金 | JMP0.2 | |
| 3 | L1, L2, L3 | 4.7 μH | 磁芯電感 | IND_RLF7030 |
| 2 | R1, R21 | 120 K | 電阻 120K 歐姆 1/10W 5% 0603 SMD | 0603 |
| 1 | R2 | 10 K | 電阻 10K 歐姆 1/10W 5% 0603 SMD | 0603 |
| 3 | R3, R8, R23 | 20 K | 電阻 20K 歐姆 1/10W 5% 0603 SMD | 0603 |
| 1 | R6 | 383 K | 電阻 383K 歐姆 1/10W 1% 0603 SMD | 0603 |
| 4 | R10, R26, R27, R35 | 100 K | 電阻 100K 歐姆 1/10W 5% 0603 SMD | 0603 |
| 4 | R14, R17, R20, R37 | 0 | 電阻 0.0 歐姆 1/10W 5% 0603 SMD | 0603 |
| 3 | R14a, R17a, R37a | 40.2 K | 電阻 40.2K 歐姆 1/10W 1% 0603 SMD | 0603 |
| 1 | R14b | 80.6 K | 電阻 80.6K 歐姆 1/10W 1% 0603 SMD | 0603 |
| 1 | R17b | 32.4 K | 電阻 32.4K 歐姆 1/10W 1% 0603 SMD | 0603 |
| 1 | R37b | 12.7 k | 電阻 12.7K 歐姆 1/10W 1% 0603 SMD | 0603 |
| 6 | TP1, TP2, TP3, TP5, TP6, TP7 | 玻璃珠測試點 | 測試點 0.052 | |
| 1 | TP4 | STD | 玻璃珠測試點 | 測試點 0.052 |
| 1 | TP14 | STD | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 |
| 1 | TP14a | STD | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 |
| 1 | TP17 | STD | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 |
| 1 | TP17a | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 | |
| 4 | TP30, TP31, TP32, TP33 | STD | 玻璃珠測試點 | 測試點 0.052 |
| 1 | TP37 | STD | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 |
| 1 | TP37a | 測試點,0.032 孔 | TP - 032 | |
| 1 | U1 | TPS652510 | QFN - 40 |
注:灰色背景的項目為參考設計中可選/不需要的項目。
八、修訂歷史
從 2011 年 9 月的版本到 2021 年 5 月的版本,主要更新了用戶指南標題,以及整個文檔中表格、圖形和交叉引用的編號格式。
九、總結
通過本文的介紹,電子工程師可以全面了解 TPS652510 Buck 轉換器評估模塊的相關信息,包括其背景、上電步驟、原理圖、布局、測試設置等內容。在實際設計和測試過程中,工程師可以根據這些信息進行合理的操作和調整,以充分發(fā)揮該評估模塊的性能。大家在使用過程中遇到任何問題,不妨思考一下是否是某個步驟設置不當或者元件選擇不合適呢?歡迎在評論區(qū)分享你的使用經驗和問題。
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