TPS61240EVM - 360評(píng)估模塊使用指南
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,高效的電源轉(zhuǎn)換模塊是實(shí)現(xiàn)各種電子設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。德州儀器(Texas Instruments)的TPS61240EVM - 360評(píng)估模塊,為工程師們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái),用于評(píng)估TPS61240設(shè)備的性能。
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一、模塊概述
TPS61240EVM - 360評(píng)估模塊主要用于幫助設(shè)計(jì)師評(píng)估TPS61240設(shè)備的運(yùn)行和性能。TPS61240是一款高效、小尺寸的升壓轉(zhuǎn)換器,開關(guān)頻率為3.5 MHz。該評(píng)估模塊包含三個(gè)獨(dú)立的DC/DC轉(zhuǎn)換器,分別為U11、U21和U31,輸出電壓固定為5 V。
1. 設(shè)備與封裝配置
| 轉(zhuǎn)換器 | 集成電路 | 封裝 |
|---|---|---|
| U11 | TPS61240DRV | 6 - QFN |
| U21 | TPS61240YFF | 6 - WCSP |
| U31 | TPS61240YFF | 6 - WCSP |
U11采用QFN布局,使能功能通過(guò)JP11控制,電路設(shè)有用于精確監(jiān)控Vin和Vout的感測(cè)線;U21是芯片級(jí)布局,面積最小,使能功能連接到Vin,用戶無(wú)法控制;U31同樣是芯片級(jí)布局,展示了使用輸出二極管進(jìn)行輸入過(guò)壓保護(hù)和二極管ORing的應(yīng)用,使能功能可通過(guò)JP31控制。
二、模塊設(shè)置
1. 輸入/輸出連接器說(shuō)明
- U11電路:J11和J13為輸入電壓連接,J11接正,J13接返回;J14和J16為輸出電壓連接,J14接正,J16接返回;J12和J15為感測(cè)線,分別用于監(jiān)測(cè)輸入和輸出電壓,但不能用于輸入或輸出電流;JP11用于控制U11的開啟和關(guān)閉。
- U21電路:TP21和TP23為輸入電壓連接,TP21接正,TP23接返回;TP22和TP24為輸出電壓連接。
- U31電路:TP31和TP33為輸入電壓連接,TP31接正,TP33接返回;TP32和TP34為輸出電壓連接;JP31用于控制U31的開啟和關(guān)閉。
2. 具體設(shè)置
| 三個(gè)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為2.3 V至5.5 V,需根據(jù)下表連接輸入電壓電源和輸出: | 轉(zhuǎn)換器編號(hào) | 信號(hào) | 連接 |
|---|---|---|---|
| U11 | 正輸入電壓 | J11 | |
| 輸入電壓返回 | J13 | ||
| 正輸出電壓 | J14 | ||
| 輸出電壓返回 | J16 | ||
| U21 | 正輸入電壓 | TP21 | |
| 輸入電壓返回 | TP23 | ||
| 正輸出電壓 | TP22 | ||
| 輸出電壓返回 | TP24 | ||
| U31 | 正輸入電壓 | TP31 | |
| 輸入電壓返回 | TP33 | ||
| 正輸出電壓 | TP32 | ||
| 輸出電壓返回 | TP34 |
3. 操作要點(diǎn)
JP11和JP31需正確配置以確保U11和U31轉(zhuǎn)換器正常運(yùn)行。將EN引腳跳接到ON引腳可啟用轉(zhuǎn)換器,跳接到OFF引腳則禁用。U21轉(zhuǎn)換器除輸入電源外,無(wú)需額外配置,因?yàn)樗怯策B線始終啟用的。
三、測(cè)試結(jié)果
該評(píng)估模塊的測(cè)試結(jié)果可參考TPS61240數(shù)據(jù)手冊(cè)中的典型特性部分。由于該EVM使用的電感和電容與數(shù)據(jù)手冊(cè)中用于特性表征的元件相同,所以其性能與數(shù)據(jù)手冊(cè)中所示一致。大家在實(shí)際應(yīng)用中,也可以對(duì)比自己測(cè)試的數(shù)據(jù)和手冊(cè)中的典型值,思考差異產(chǎn)生的原因,這有助于更好地理解該模塊的性能。
四、電路板布局
電路板布局對(duì)于所有高頻、開關(guān)模式電源至關(guān)重要。TPS61240EVM - 360印刷電路板的布局有諸多要點(diǎn):
- 高開關(guān)頻率和電流的節(jié)點(diǎn)盡可能短,以最小化走線電感。
- TPS61240的高阻抗輸入(如Vout引腳)的走線由接地走線和平面屏蔽。
- 精心規(guī)劃高頻電流回路的布線,并采用單點(diǎn)接地方案。具體的布局指南可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。合理的布局能有效減少電磁干擾,提高模塊的穩(wěn)定性,大家在設(shè)計(jì)類似電路時(shí),不妨借鑒這些布局思路。
五、原理圖和物料清單
1. 原理圖
提供了U11、U21和U31三種配置的原理圖,這些原理圖清晰地展示了各個(gè)電路的連接方式和工作原理。通過(guò)分析原理圖,工程師可以深入了解模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu),為進(jìn)一步的開發(fā)和優(yōu)化提供依據(jù)。
2. 物料清單
| 數(shù)量 | 參考編號(hào) | 值 | 描述 | 尺寸 | 零件編號(hào) | 制造商 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | C11, C21, C31 | 2.2 μF | 陶瓷電容,6.3V,X5R,20% | 0402 | JDK105BJ225MV | 太陽(yáng)誘電 |
| 3 | C12, C22, C32 | 4.7 μF | 陶瓷電容,6.3V,X5R,20% | 0402 | JDK105BJ475MV | 太陽(yáng)誘電 |
| 1 | C13 | 開路 | 陶瓷電容,6.3V,X5R,20% | 1210 | Std | Std |
| 1 | C33 | 4.7 μF | 陶瓷電容,6.3V,X5R,20% | 0603 | Std | Std |
| 1 | D31 | FCSP0530TR | 肖特基勢(shì)壘二極管,0.5A,30V | FlipKY | FCSP0530TR | 威世 |
| 6 | J11, J12, J13, J14, J15, J16 | PEC02SAAN | 2針公頭,100mil間距 | 0.100英寸x 2 | PEC02SAAN | Sullins |
| 2 | JP11, JP31 | PEC03SAAN | 3針公頭,100mil間距 | 0.100 x 3 | PEC03SAAN | Sullins |
| 3 | L11, L22, L33 | 1.0 μH | 貼片電感,0.9A,180毫歐 | 2012 | MDT2012 - CH1R0A | TOKO |
| 4 | TP21, TP22, TP31, TP32 | 紅色測(cè)試點(diǎn) | 紅色通孔彩色編碼測(cè)試點(diǎn) | 0.100 x 0.100英寸 | 5000 | Keystone |
| 4 | TP23, TP24, TP33, TP34 | 黑色測(cè)試點(diǎn) | 黑色通孔彩色編碼測(cè)試點(diǎn) | 0.100 x 0.100英寸 | 5001 | Keystone |
| 1 | U11 | TPS61240DRV | 200mA高頻升壓轉(zhuǎn)換器IC | TDFN | TPS61240DRV | 德州儀器 |
| 2 | U21, U31 | TPS61240YFF | 200mA高頻升壓轉(zhuǎn)換器IC | WCSP - 6 | TPS61240YFF | 德州儀器 |
| 2 | — | 分流器,100mil,黑色 | 0.100 | 929950 - 00 | 3M | |
| 1 | PCB | 2.1"x 1.35"x 0.062" | HPA360 | 任意 |
在實(shí)際采購(gòu)物料時(shí),要注意物料的參數(shù)和規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)可以考慮一些替代方案,以應(yīng)對(duì)物料短缺等問(wèn)題。
六、重要注意事項(xiàng)
1. 適用范圍
該評(píng)估板僅用于工程開發(fā)、演示或評(píng)估目的,并非適合一般消費(fèi)者使用的成品。它未符合歐盟關(guān)于電磁兼容性、有害物質(zhì)限制(RoHS)、回收(WEEE)、FCC、CE或UL等指令的技術(shù)要求。
2. 操作限制
- 必須在2.3 V至5.5 V的輸入電壓范圍和5 V的輸出電壓范圍內(nèi)操作該EVM,超出指定輸入范圍可能導(dǎo)致意外操作和/或?qū)VM造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞;施加超出指定輸出范圍的負(fù)載可能導(dǎo)致意外操作和/或?qū)VM造成永久性損壞。
- 正常運(yùn)行期間,一些電路組件的外殼溫度可能高于25°C,只要保持輸入和輸出范圍,EVM設(shè)計(jì)為在某些組件高于25°C的情況下正常運(yùn)行。在操作過(guò)程中,將測(cè)量探頭靠近這些設(shè)備時(shí),要注意它們可能會(huì)很燙。
3. 責(zé)任聲明
用戶需承擔(dān)妥善和安全處理貨物的全部責(zé)任和義務(wù),并對(duì)TI因貨物處理或使用而產(chǎn)生的所有索賠進(jìn)行賠償。TI對(duì)應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟件性能或?qū)@謾?quán)等不承擔(dān)責(zé)任。
總之,TPS61240EVM - 360評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)全面了解和評(píng)估TPS61240設(shè)備的平臺(tái)。在使用過(guò)程中,嚴(yán)格遵循操作指南和注意事項(xiàng),才能充分發(fā)揮該模塊的性能,為電子設(shè)計(jì)工作帶來(lái)便利。大家在實(shí)際應(yīng)用中遇到什么問(wèn)題,歡迎一起交流探討。
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