德州儀器TPS4334xEVM評估模塊使用指南

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，評估模塊對于工程師來說是非常重要的工具，它能幫助我們快速了解和評估芯片的性能。德州儀器（TI）的TPS4334xEVM評估模塊，主要用于評估TPS4334x開關(guān)模式電源、多輸出電壓調(diào)節(jié)器的運(yùn)行和性能。該評估模塊包含一個(gè)直流/直流轉(zhuǎn)換器/控制器，下面我們來詳細(xì)了解一下它。

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二、設(shè)備和封裝配置

三、設(shè)置

3.1 輸入/輸出連接器說明

• J1 - 輸出：是TPS43340x線性穩(wěn)壓器的輸出端子，提供電源（VOUT4）和接地（GND）連接。
• J2 - 輸入：是設(shè)備的電源輸入端子，提供電源（Vbat）和接地（GND）連接，方便用戶將評估模塊連接到線束。
• J3 - 輸出：是TPS4334x開關(guān)模式穩(wěn)壓器3的輸出端子，提供電源（VOUT3）和接地（GND）連接。
• J4 - 輸出：是TPS4334x開關(guān)模式穩(wěn)壓器1的輸出端子，提供電源（VOUT1）和接地（GND）連接。
• J5 - 輸出：是TPS4334x開關(guān)模式穩(wěn)壓器2的輸出端子，提供電源（VOUT2）和接地（GND）連接。
• J6 - 輸入：是開關(guān)模式穩(wěn)壓器3的電源輸入端子，提供電源（Vsup）和接地（GND）連接，Vsup不得超過10V。

3.2 跳線設(shè)置

• JP1 - PGATE：用于啟用電源路徑中的PMOS FET，可強(qiáng)制關(guān)閉FET或由設(shè)備的GPULL輸出控制。
• JP2 - EXTSUP：用于選擇控制FET柵極驅(qū)動(dòng)器的源極和漏極電路的可選電源，可選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器1或2的輸出。若移除跳線并將EXTSUP連接到GND，柵極驅(qū)動(dòng)器將由VIN供電。
• JP3 - VINLR1：用于選擇線性穩(wěn)壓器的電源供應(yīng)源，可選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器1的輸出或受保護(hù)的電池輸入（VIN），也可留空跳線并通過VINLR1測試點(diǎn)使用外部電源。
• JP4 - VIN2：用于選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器2的電源供應(yīng)源，可選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器1的輸出或受保護(hù)的電池輸入（VIN）。
• JP5 - VSUP：用于選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器3的電源供應(yīng)源，可選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器1的輸出或VSUP輸入（J6）。
• JP6 - ROSC：用于選擇開關(guān)模式穩(wěn)壓器的工作開關(guān)頻率，通過在電路中放置下拉電阻將頻率設(shè)置為約240kHz、400kHz或600kHz。
• JP7 - DELAY：用于設(shè)置上電復(fù)位延遲，通過在電路中放置電容器將延遲設(shè)置為約1ms、10ms或100ms。
• JP8 - EN1：用于啟用開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器1，高電平啟用，低電平禁用。
• JP9 - EN2：用于啟用開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器2，高電平啟用，低電平禁用。
• JP10 - EN3：用于啟用開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器3，高電平啟用，低電平禁用。
• JP11 - EN4：用于啟用線性穩(wěn)壓器，高電平啟用，低電平禁用。
• JP12 - SLEW：用于設(shè)置開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器3的集成高端功率MOSFET的轉(zhuǎn)換速率，可設(shè)置為慢、中或快。
• JP13 - SYNC：是降壓轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率同步的外部時(shí)鐘輸入，用于啟用低功耗模式（LPM）。高邏輯電平確保降壓控制器強(qiáng)制連續(xù)模式運(yùn)行，抑制進(jìn)入低功耗模式；開路或低電平允許不連續(xù)模式運(yùn)行，并在輕載時(shí)進(jìn)入低功耗模式。在TPS43341上，高電平啟用跳頻擴(kuò)頻，開路或低電平禁用。

3.3 測試點(diǎn)功能

3.4 輸入電壓范圍

轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為4V至40V，啟動(dòng)時(shí)的最小輸入電壓為6.5V。開關(guān)器3的輸入電壓范圍為4V至10V。

3.5 操作設(shè)置

在這種配置下，上電時(shí)穩(wěn)壓器不會(huì)開啟，需在給評估模塊上電后使用啟用跳線來啟用穩(wěn)壓器。同時(shí)，該設(shè)備可通過將Sync跳線設(shè)置為0來設(shè)置為低功耗模式，以降低靜態(tài)工作電流。當(dāng)負(fù)載電流需求較低時(shí)，設(shè)備可切換到PFM模式運(yùn)行，隨著負(fù)載電流增加自動(dòng)切換回PWM模式。

四、調(diào)節(jié)器配置

五、電路板布局

TPS4334x轉(zhuǎn)換器效率高，但會(huì)消耗功率。其PowerPAD?封裝提供了外露的散熱墊，以增強(qiáng)散熱性能，需將其焊接到PCB上的銅焊盤以實(shí)現(xiàn)最佳性能。PCB的頂部和底部提供2盎司銅層以散熱。

六、原理圖和物料清單

6.1 原理圖

該評估模塊的原理圖可參考Figure 17。

6.2 物料清單

七、重要注意事項(xiàng)

7.1 評估板使用范圍

該評估板僅用于工程開發(fā)、演示或評估目的，并非適用于一般消費(fèi)者使用的成品。處理該產(chǎn)品的人員需具備電子學(xué)培訓(xùn)并遵守良好的工程實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)。

7.2 合規(guī)性

該評估板/套件不屬于歐盟關(guān)于電磁兼容性、限制物質(zhì)（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL的指令范圍，可能不符合這些指令或其他相關(guān)指令的技術(shù)要求。

7.3 操作范圍

需在輸入電壓范圍4.0V至36V（開關(guān)器3為4.0V至10V）和輸出電壓范圍0.9V至12V內(nèi)操作該評估模塊，超出指定輸入范圍可能導(dǎo)致意外操作和/或?qū)υu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)載可能導(dǎo)致意外操作和/或?qū)υu估模塊造成永久性損壞。

7.4 溫度注意事項(xiàng)

正常運(yùn)行期間，一些電路組件的外殼溫度可能高于85°C。只要保持輸入和輸出范圍，評估模塊設(shè)計(jì)為在某些組件高于60°C的情況下正常運(yùn)行，這些組件包括但不限于線性穩(wěn)壓器、開關(guān)晶體管、功率晶體管和電流感測電阻器。在操作過程中，靠近這些設(shè)備放置測量探頭時(shí)，需注意這些設(shè)備可能會(huì)很燙。

電子工程師們在使用TPS4334xEVM評估模塊時(shí)，一定要仔細(xì)閱讀這些注意事項(xiàng)，確保操作的安全性和準(zhǔn)確性。大家在實(shí)際使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。