探索 TPS6505xEVM - 195 評估模塊：設計與應用指南

在電子設計領域，評估模塊是驗證和開發(fā)新電路的關鍵工具。今天，我們將深入探討德州儀器（Texas Instruments）的 TPS6505xEVM - 195 評估模塊，了解其特性、操作和使用方法。

文件下載：TPS65050EVM-195.pdf

一、模塊概述

TPS6505xEVM - 195 評估模塊旨在幫助設計師評估 TPS65050、TPS65051、TPS65052、TPS65054 和 TPS65056 電源管理集成電路（PMIC）的性能。這些 PMIC 適用于由單節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池供電且需要多個電源軌的應用。TPS6505x 包含兩個高效降壓開關轉換器、四個低壓降線性穩(wěn)壓器（LDO）以及額外的狀態(tài)輸入/輸出引腳。

二、相關文檔

在開始使用評估模塊之前，建議參考德州儀器提供的 TPS6505x 數據手冊（SLVS710），以獲取更詳細的技術信息。

三、模塊設置

3.1 輸入/輸出連接器說明

• J1 — VIN：轉換器的正輸入電壓連接，EVM 可在 2.5 V 至 6 V 的任何電源電壓下工作。為了減少電磁干擾（EMI）傳輸和輸入電壓降，輸入電源的引線應絞合并盡可能短。
• J2 — GND：輸入電源的返回連接。
• J3 — VDCDC1：VDCDC1 降壓轉換器的正輸出。對于 TPS65050、TPS65051 和 TPS65054，該輸出可外部調節(jié)；對于 TPS65052 和 TPS65056，輸出是固定的。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。TPS65050 和 TPS65054 的 VDCDC1 能夠提供高達 600 mA 的電流，而 TPS65051、TPS65052 和 TPS65056 則可提供高達 1 A 的電流。
• J4 — GND：VDCDC1 輸出軌的返回連接。
• J5 — VDCDC2：VDCDC2 降壓轉換器的正輸出。對于 TPS65050 和 TPS65051，該輸出可外部調節(jié)；對于 TPS65052、TPS65054 和 TPS65056，輸出由 DEFDCDC2 輸入編程為兩個工廠預設電壓。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。所有版本的 VDCDC2 都能夠提供高達 600 mA 的電流。
• J6 — GND：VDCDC2 輸出軌的返回連接。
• J7 — VLDO1：VLDO1 LDO 線性穩(wěn)壓器的正輸出。對于 TPS65050 和 TPS65052，該輸出可通過輸入編程；對于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，輸出可外部調節(jié)。VLDO1 輸出能夠提供高達 400 mA 的電流。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。
• J8 — GND：VLDO1 輸出軌的返回連接。
• J9 — VLDO2：VLDO2 LDO 線性穩(wěn)壓器的正輸出。對于 TPS65050 和 TPS65052，該輸出可通過輸入編程；對于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，輸出可外部調節(jié)。VLDO2 輸出能夠提供高達 400 mA 的電流。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。
• J10 — GND：VLDO2 輸出軌的返回連接。
• J11 — VLDO3：VLDO3 LDO 線性穩(wěn)壓器的正輸出。對于 TPS65050 和 TPS65052，該輸出可通過輸入編程；對于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，輸出可外部調節(jié)。VLDO3 輸出能夠提供高達 200 mA 的電流。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。
• J12 — GND：VLDO3 輸出軌的返回連接。
• J13 — VLDO4：VLDO4 LDO 線性穩(wěn)壓器的正輸出。對于 TPS65050 和 TPS65052，該輸出可通過輸入編程；對于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，輸出可外部調節(jié)。VLDO4 輸出能夠提供高達 200 mA 的電流。EVM 預設輸出電壓可參考表 1。
• J14 — GND：VLDO4 輸出軌的返回連接。
• J15 — PB_OUT or RESET：該輸出的引腳 1 允許用戶測量 PB_OUT（TPS65050）或 RESET（TPS65051/TPS65052/TPS65054/TPS65056）輸出。PB_OUT 輸出可通過 SW1 按鈕開關切換。RESET 輸出在 THRESHOLD 輸入超過 1 V 后 100 ms 變?yōu)楦唠娖剑?HYSTERESIS 輸入低于 1 V 時變?yōu)榈碗娖?。?EVM 上，RESET 電路監(jiān)測輸入電壓，上升閾值設置為 3.4 V 輸入，下降閾值設置為 3.3 V。
• JP1 — EN VDCDC1：用于啟用 VDCDC1 輸出。將短路棒置于 ON 位置可開啟 VDCDC1 降壓轉換器，置于 OFF 位置可關閉該轉換器。
• JP2 — MODE：用于選擇開關轉換器的強制 PWM 和省電模式操作。將短路棒置于 PSM 位置可選擇省電模式，在此模式下，輕載時使用 PFM，重載時使用 PWM；將短路棒置于 PWM 位置可強制在所有負載下使用 PWM 操作。
• JP3 - JP6：用于為 TPS65050 和 TPS65052 編程 LDO 調節(jié)電壓。將短路棒置于 HI 位置可將 DEFLDO1 - DEFLDO4 連接到輸入電壓，置于 LO 位置可將其連接到 GND。這些跳線在 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056 EVM 上未安裝。
• JP7 — EN VDCDC2：用于啟用 VDCDC2 輸出。將短路棒置于 ON 位置可開啟 VDCDC2 降壓轉換器，置于 OFF 位置可關閉該轉換器。
• JP8 — DEFDCDC2：用于為 TPS65052 和 TPS65054 選擇 VDCDC2 輸出電壓。將短路棒置于 HI 位置可將 VDCDC2 輸出調節(jié)為 1.3 V（TPS65052/TPS65056）或 1.05 V（TPS65054），置于 LO 位置可將其調節(jié)為 1 V（TPS65052/TPS65056）或 1.3 V（TPS65054）。
• JP9 - JP12：分別用于啟用 VLDO1 - VLDO4 輸出。移除短路棒可關閉相應的 LDO 轉換器，將短路棒置于 ON 位置可開啟該轉換器。對于 TPS65050，將分流器置于 PB 位置可將 EN_LDO1 - EN_LDO4 連接到 PB_OUT 輸出，允許用戶使用安裝的按鈕開關（SW1）控制啟用。PB 位置不適用于 TPS65051/TPS65052/TPS65054/TPS65056 EVM。

3.2 模塊配置與操作

• EVM 家族配置：EVM 配置為提供以下標稱工作條件：輸入電壓范圍為 2.5 V 至 6 V，輸出電壓和最大負載電流可參考表 1 和表 2。
• 操作步驟：
  1. 將所有 EVM 跳線配置為表 3 所示的工廠設置。
  2. 將輸入電壓返回連接到 J2。
  3. 將正輸入電壓連接到 J1。
  4. 將所有負載連接到輸出。
  5. 開啟輸入電壓。

四、電路板布局

文檔提供了 TPS6505xEVM - 195 電路板的布局和插圖，包括裝配層、頂層布線、內層 2 布線、內層 3 頂層布線和底層布線。這些布局圖有助于工程師了解電路板的結構和布線方式，為設計和調試提供參考。

五、原理圖和物料清單

5.1 原理圖

文檔提供了 TPS6505xEVM - 195 的原理圖，展示了電路的連接和組成。通過原理圖，工程師可以深入了解電路的工作原理，進行故障排查和優(yōu)化設計。

5.2 物料清單

詳細的物料清單（BOM）列出了評估模塊所需的所有組件，包括電容、電感、電阻、連接器、集成電路等。物料清單提供了每個組件的參數、型號、制造商等信息，方便工程師進行采購和替換。

六、重要注意事項

6.1 評估板使用限制

該評估板僅用于工程開發(fā)、演示或評估目的，并非適合一般消費者使用的成品。用戶在處理產品時必須具備電子培訓，并遵守良好的工程實踐標準。

6.2 安全注意事項

• 操作 EVM 時，輸入電壓應在 2.5 V 至 6 V 范圍內，輸出電壓應在 1 V 至 VIN 范圍內。超出指定輸入范圍可能導致意外操作和/或對 EVM 造成不可逆損壞。
• 施加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。在連接任何負載之前，請參考 EVM 用戶指南。
• 在正常操作期間，某些電路組件的外殼溫度可能超過 100°C。只要保持輸入和輸出范圍，EVM 設計為在某些組件高于 100°C 的情況下正常工作。在操作期間將測量探頭靠近這些設備時，請注意這些設備可能會很燙。

七、總結

TPS6505xEVM - 195 評估模塊為工程師提供了一個方便的平臺，用于評估 TPS6505x PMIC 的性能。通過詳細的設置說明、電路板布局、原理圖和物料清單，工程師可以更好地了解和使用該模塊。在使用過程中，務必遵守重要注意事項，確保安全和正確的操作。你在使用類似評估模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗。