TPS65287評估模塊:全面解析與應(yīng)用指南
作為電子工程師,在電源管理集成電路(PMIC)的設(shè)計和測試中,一款合適的評估模塊能為我們提供極大的便利。今天,我們就來深入了解德州儀器(Texas Instruments)的TPS65287高電流、同步降壓三降壓開關(guān)評估模塊,它還集成了一個USB開關(guān)。
文件下載:TPS65287EVM.pdf
一、TPS65287 PMIC背景
TPS65287 PMIC專為提供3A、2A和2A的連續(xù)輸出而設(shè)計,其工作電壓范圍為4.5V至18V,外部設(shè)定的開關(guān)頻率范圍從300kHz到2.2MHz,并具備自動PFM/PWM操作功能。當(dāng)PMIC未滿載時,Buck1可加載至3.5A,Buck2和Buck3可加載至2.5A。此外,該設(shè)備還集成了一個USB分配開關(guān)。
| 評估模塊的性能規(guī)格總結(jié)如下表所示: | EVM | 測試條件 | 輸出電流范圍 |
|---|---|---|---|
| TPS65287EVM | Vin = 4.5 V to 18 V Fsw = 500 kHz | Buck1, 1.2V, 3A Buck2, 1.8V, 2A Buck3, 3.3V, 2A (25°C環(huán)境溫度) |
這個評估模塊旨在讓我們能夠充分利用TPS65287的各項特性。如果需要測試不同輸入和輸出電壓、電流以及頻率下的性能,還可以對模塊進(jìn)行一些修改。不過,在進(jìn)行這些操作時,建議聯(lián)系TI現(xiàn)場應(yīng)用團(tuán)隊獲取專業(yè)建議。
二、原理圖設(shè)計
原理圖中的電阻和電容值是根據(jù)TPS65287規(guī)格書中的指導(dǎo)原則選擇的。需要注意的是,為了進(jìn)行增益 - 相位測量,EVM上的R14、R17和R37(零歐姆電阻)需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)置要求,替換為合適的低阻值電阻。同時,電阻兩端提供了測試點(diǎn)連接,方便進(jìn)行測量。
三、電路板布局
3.1 EVM布局
電路板布局包括頂層、中間第二層、中間第三層和底層。合理的布局對于電源模塊的性能至關(guān)重要,它能夠減少電磁干擾,提高電源的穩(wěn)定性。在實際設(shè)計中,我們需要根據(jù)原理圖和元件的特性,合理安排元件的位置和布線。
四、測試條件設(shè)置
4.1 跳線和開關(guān)設(shè)置
| 編號 | 功能 | 位置 | 放置方式 | 注釋 |
|---|---|---|---|---|
| JP11 | BUCK1啟用(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(zhuǎn)換器:將跳線連接到GND | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP20 | BUCK2啟用(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(zhuǎn)換器:將跳線連接到GND | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP3 | BUCK3啟用(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(zhuǎn)換器:將跳線連接到GND | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP25 | 強(qiáng)制PWM(F_PWM) | S | 強(qiáng)制PWM操作:將跳線連接到V3V;自動PFM/PWM操作:將跳線連接到GND | 不要讓此跳線頭處于開路狀態(tài),使用跳線設(shè)置強(qiáng)制PWM模式或自動PFM/PWM模式 |
| JP34 | USB啟用(USB1EN) | SW | 自動啟動:將跳線連接到V3V;禁用開關(guān):將跳線連接到GND | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP35 | USB_nFAULT | E | USB故障指示器拉至3V3 | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP30 | USB ILIMIT SET | NE | 內(nèi)部設(shè)置:將跳線連接到GND;外部電阻設(shè)置:將跳線連接到電阻 | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP26 | INT | S | BUCK中斷指示器拉至3V3 | 根據(jù)測試要求安裝 |
| JP27 | PGOOD | S | PGOOD指示器拉至3V3 | 根據(jù)測試要求安裝 |
4.2 測試點(diǎn)和放置
| 降壓轉(zhuǎn)換器的輸出測試點(diǎn)為白色,并帶有標(biāo)簽,方便定位。每個測試點(diǎn)附近都有黑色的接地測試點(diǎn),可用于數(shù)字電壓表(DVM)測量,或者使用金屬外露的示波器探頭以減少共模噪聲測量。所有測試點(diǎn)的詳細(xì)信息如下表所示: | TP | 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 | 白色 | ||
| 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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)Buck3 | 未安裝 | 通常不使用 | ||
| TP32 | USB1_Vin | USB1開關(guān)輸入 | 白色 | ||
| TP33 | USB1_Vo | USB1開關(guān)輸出 | 白色 |
五、上電程序
- 通過相應(yīng)地連接跳線到JP3、JP11和JP20,或者將外部驅(qū)動信號連接到ENx頭,定義要啟用或禁用的轉(zhuǎn)換器。
- 如果需要PGOOD信號,連接JP27或?qū)GOOD引腳連接到上拉電源。
- 確定啟用USB開關(guān)的策略,可以使用跳線或外部驅(qū)動信號連接到USBEN引腳。
- 如果需要USB_nFAULT信號,連接J35跳線或?qū)缶_連接到上拉電源。
- 將負(fù)載連接到輸出連接器。
- 向J3頭施加直流電壓,極性在絲印上有標(biāo)記。
- 轉(zhuǎn)換器將根據(jù)JP3、JP11和JP20的設(shè)置啟動,檢查輸出。
- 為USB開關(guān)供電,向JP4施加直流電壓,使用JP34啟用開關(guān),檢查輸出。
六、物料清單
物料清單詳細(xì)列出了評估模塊所使用的各種元件,包括電容、電阻、電感、連接器、開關(guān)、測試點(diǎn)和集成電路等。在進(jìn)行設(shè)計和測試時,我們需要確保所使用的元件符合規(guī)格要求,以保證評估模塊的正常運(yùn)行。
通過對TPS65287評估模塊的深入了解,我們可以更好地利用其功能,進(jìn)行電源管理電路的設(shè)計和測試。在實際應(yīng)用中,你是否遇到過類似評估模塊的使用問題?你是如何解決的呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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