TPS56528降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊使用指南
在電子設(shè)計領(lǐng)域,降壓轉(zhuǎn)換器是常見且關(guān)鍵的元件,能將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,滿足不同電路的供電需求。德州儀器(Texas Instruments)的TPS56528降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊(TPS56528EVM - 534)為工程師提供了一個便捷的測試和開發(fā)平臺。今天,我們就來詳細(xì)了解一下這個評估模塊。
文件下載:TPS56528EVM-534.pdf
一、TPS56528簡介
TPS56528是一款單通道、自適應(yīng)導(dǎo)通時間、D - CAP2?模式的同步降壓轉(zhuǎn)換器,僅需少量外部元件。其D - CAP2控制電路針對低等效串聯(lián)電阻(ESR)輸出電容(如POSCAP、SP - CAP或陶瓷電容)進(jìn)行了優(yōu)化,具有快速瞬態(tài)響應(yīng),且無需外部補償。內(nèi)部設(shè)定的開關(guān)頻率標(biāo)稱值為650 kHz,脈沖跳躍Eco - mode?操作在輕載條件下可提高效率。該轉(zhuǎn)換器將高端和低端開關(guān)MOSFET以及柵極驅(qū)動電路集成在封裝內(nèi),MOSFET的低漏源導(dǎo)通電阻使其能實現(xiàn)高效率,并在高輸出電流時保持較低的結(jié)溫。它可在4.5 V至18 V的輸入電壓源下提供高達(dá)5 A的輸出,輸出電壓范圍為0.6 V至7 V。
評估模塊TPS56528EVM - 534是一個單通道同步降壓轉(zhuǎn)換器電路,能在4.5 V至18 V輸入下提供1.2 V、5 A的輸出。
二、性能規(guī)格總結(jié)
| 以下是TPS56528EVM - 534在輸入電壓 (V_{IN}=12V)、輸出電壓1.2 V、環(huán)境溫度25°C(除非另有說明)條件下的性能規(guī)格總結(jié): | 規(guī)格 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓范圍 ((V_{IN})) | 4.5 | 12 | 18 | V | ||
| 輸出電壓 | 1.2 | V | ||||
| 工作頻率 | (V{IN}=12V),(I{O}=2.5A) | 650 | kHz | |||
| 輸出電流范圍 | 0 | 5 | A | |||
| 線性調(diào)整率 | (I_{O}=2.5A) | +0.5/–0.3 | % | |||
| 負(fù)載調(diào)整率 | (V_{IN}=12V) | +0.8 /–0.11 % | ||||
| 過流限制 | (V{IN}=12V),(L{O}=1.5μH) | 5.5 | 6.2 | 7.9 | A | |
| 輸出紋波電壓 | (V{IN}=12V),(I{O}=5A) | 10 | mV PP | |||
| 最大效率 | (V{IN}=5V),(I{O}=0.7A) | 89.9 | % |
三、模塊修改
3.1 輸出電壓設(shè)定點
| 若要改變評估模塊的輸出電壓,需更改電阻R1的值。通過公式 (V_{O}=0.6 times(1+frac{R1}{R2})) 可計算特定輸出電壓對應(yīng)的R1值。對于1.8 V及以上的較高輸出電壓,可能需要一個前饋電容(C4)來改善相位裕度,印刷電路板(PCB)上提供了該元件(C4)的焊盤。以下是一些常見輸出電壓對應(yīng)的R1值: | 輸出電壓 (V) | R1 (kΩ) | R2 (kΩ) | C4 (pF) (1) | L1 (μH) | C9 + C10 + C11 (μF) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 33.2 | 49.9 | 5 | 1.0 - 1.5 | 4.7 - 68 | |
| 1.05 | 37.4 | 49.9 | 5 | 1.0 - 1.5 | 4.7 - 68 | |
| 1.2 | 49.9 | 49.9 | 5 | 1.0 - 1.5 | 4.7 - 68 | |
| 1.5 | 75.0 | 49.9 | 5 | 1.0 - 1.5 | 4.7 - 68 | |
| 1.8 | 100 | 49.9 | 5 | 1.0 - 1.5 | 4.7 - 68 | |
| 2.5 | 158 | 49.9 | 5 | 1.5 - 2.2 | 4.7 - 68 | |
| 3.3 | 226 | 49.9 | 2 | 1.5 - 2.2 | 4.7 - 68 | |
| 5 | 365 | 49.9 | 2 | 2.2 - 3.3 | 4.7 - 68 | |
| 6.5 | 487 | 49.9 | 2 | 2.2 - 3.3 | 4.7 - 68 |
注:(1) 可選
3.2 輸出濾波器和閉環(huán)響應(yīng)
TPS56528依靠輸出濾波器特性來確??刂骗h(huán)路的穩(wěn)定性。常見輸出電壓推薦的輸出濾波器組件如上述表格所示。其他輸出濾波器組件值也可能提供可接受的閉環(huán)特性。R3和TP4方便斷開控制環(huán)路并測量閉環(huán)響應(yīng)。
四、測試設(shè)置和結(jié)果
4.1 輸入/輸出連接
TPS56528EVM - 534提供了輸入和輸出連接器以及測試點。需使用能提供2 A電流的電源通過一對20 - AWG電線連接到J1,負(fù)載通過一對20 - AWG電線連接到J2,最大負(fù)載電流能力為2 A。應(yīng)盡量縮短電線長度以減少電線損耗。測試點TP1用于監(jiān)測 (V_{IN}) 輸入電壓,TP2作為接地參考;TP8用于監(jiān)測輸出電壓,TP9作為接地參考。
| 參考標(biāo)識 | 功能 |
|---|---|
| J1 | (V{IN})((V{IN}) 范圍見表1 - 1) |
| J2 | (V_{OUT}),1.2 V,最大5 A |
| JP1 | EN控制。連接EN到OFF禁用,連接EN到ON啟用 |
| TP1 | (V{IN}) 連接器處的 (V{IN}) 測試點 |
| TP2 | (V_{IN}) 連接器處的GND測試點 |
| TP3 | EN測試點 |
| TP4 | 電源良好(PG)測試點 |
| TP5 | 開關(guān)節(jié)點測試點 |
| TP6 | 模擬接地測試點 |
| TP7 | 電源接地測試點 |
| TP8 | (V_{OUT}) 連接器處的輸出電壓測試點 |
| TP9 | (V_{OUT}) 連接器處的接地測試點 |
4.2 啟動程序
- 確保JP1(啟用控制)處的跳線設(shè)置為從EN到OFF。
- 將適當(dāng)?shù)?(V{IN}) 電壓施加到J1處的 (V{IN}) 和PGND端子。
- 將JP1(啟用控制)處的跳線移至覆蓋EN和ON,評估模塊啟用輸出電壓。
4.3 效率
在環(huán)境溫度25°C下,給出了TPS56528EVM - 534的效率曲線,包括正常負(fù)載和輕載情況。
4.4 負(fù)載調(diào)整率
展示了TPS56528EVM - 534在 (V{IN}=5V) 和 (V{IN}=12V) 時的負(fù)載調(diào)整率曲線。
4.5 線性調(diào)整率
給出了TPS56528EVM - 534的線性調(diào)整率曲線。
4.6 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
展示了TPS56528EVM - 534在電流從1.25 A到3.75 A階躍時的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)曲線。
4.7 輸出電壓紋波
給出了輸出電流分別為5 A、500 mA和1 mA時的輸出電壓紋波曲線。
4.8 輸入電壓紋波
展示了輸出電流為額定滿載5 A時的輸入電壓紋波曲線。
4.9 啟動
給出了TPS56528EVM - 534相對于 (V_{IN}) 和EN的啟動波形。
4.10 關(guān)機
給出了TPS56528EVM - 534相對于 (V_{IN}) 和EN的關(guān)機波形。
五、電路板布局
5.1 布局
TPS56528EVM - 534的電路板布局包括頂層、內(nèi)部層1、內(nèi)部層2和底層。頂層包含 (V{IN})、(V{OUT}) 和接地的主電源走線,還有TPS56428引腳的連接和大面積接地。許多信號走線也位于頂層,輸入去耦電容盡可能靠近IC。輸入和輸出連接器、測試點以及所有組件都位于頂層。內(nèi)部層1、內(nèi)部層2和底層主要是電源接地平面,內(nèi)部層1提供了模擬接地(AGND)區(qū)域,AGND和電源接地(PGND)在內(nèi)部層1的單點連接。內(nèi)部層2包含額外的 (V{IN}) 區(qū)域以及與EN控制跳線JP1的 (V{IN}) 引腳的連接。底層包含輸出電壓反饋走線。
六、原理圖、物料清單和參考
6.1 原理圖
給出了TPS56528EVM - 534的原理圖。
6.2 物料清單
詳細(xì)列出了評估模塊的所有元件,包括元件編號、數(shù)量、值、描述、封裝參考、零件編號和制造商等信息。
6.3 參考
參考文檔為TPS56528,4.5 - V至18 - V輸入、5 - A同步降壓SWIFT?轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(SLVSBV3)。
綜上所述,TPS56528EVM - 534評估模塊為工程師提供了一個全面的測試和開發(fā)平臺,通過對其性能規(guī)格、修改方法、測試設(shè)置和結(jié)果以及電路板布局等方面的了解,工程師可以更好地利用該模塊進(jìn)行相關(guān)設(shè)計和應(yīng)用。大家在使用過程中是否遇到過類似評估模塊的問題呢?歡迎在評論區(qū)分享。
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