TPS62230EVM - 574評(píng)估模塊:高效降壓轉(zhuǎn)換的實(shí)用之選
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,電源轉(zhuǎn)換模塊的性能和易用性至關(guān)重要。今天,我們就來(lái)深入了解一下德州儀器(Texas Instruments)的TPS62230EVM - 574評(píng)估模塊,看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)哪些便利和優(yōu)勢(shì)。
文件下載:TPS62230EVM-574.pdf
一、模塊概述
| TPS62230EVM - 574評(píng)估模塊主要用于幫助設(shè)計(jì)師評(píng)估TPS6223x系列設(shè)備的運(yùn)行和性能。該系列設(shè)備是高效、超小型的降壓轉(zhuǎn)換器,開(kāi)關(guān)頻率最高可達(dá)3 MHz。評(píng)估模塊包含三個(gè)獨(dú)立的DC/DC轉(zhuǎn)換器,默認(rèn)輸出電壓分別為2.5 V、1.8 V和1.2 V,具體配置如下: | 轉(zhuǎn)換器 | 集成電路 | 輸出電壓 |
|---|---|---|---|
| U11 | TPS62230DRY | 2.5 V | |
| U21 | TPS62231DRY | 1.8 V | |
| U31 | TPS62232DRY | 1.2 V |
二、模塊設(shè)置
(一)輸入/輸出連接器說(shuō)明
- 輸入電源連接:J11、J21和J31為對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換器的正輸入連接,連接時(shí)需將引線(xiàn)絞合,并盡量縮短長(zhǎng)度以減少EMI傳輸。
- 接地連接:J13、J23和J33是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換器輸入電源的返回連接;J16、J26和J36是對(duì)應(yīng)降壓電源輸出的負(fù)連接。
- 電壓監(jiān)測(cè)連接:J12、J22和J32用于通過(guò)獨(dú)立走線(xiàn)監(jiān)測(cè)輸入電壓;J15、J25和J35用于通過(guò)獨(dú)立走線(xiàn)監(jiān)測(cè)輸出電壓。
- 輸出連接:J14、J24和J34是對(duì)應(yīng)降壓電源輸出的正連接。
- 使能和模式跳線(xiàn):JP11、JP21、JP31用于通過(guò)IC的EN引腳啟用或禁用轉(zhuǎn)換器;JP12、JP22和JP32用于選擇轉(zhuǎn)換器的工作模式,可在固定頻率、低噪聲的PWM模式和節(jié)能的PFM模式之間切換。
(二)轉(zhuǎn)換器配置
| 所有轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)使用的輸入電壓范圍為2.05 V至6 V,但輸入電壓必須高于輸出電壓才能維持電壓調(diào)節(jié)。具體的輸入和輸出連接如下表所示: | 轉(zhuǎn)換器編號(hào) | 輸出電壓 | 信號(hào) | 連接 |
|---|---|---|---|---|
| U11 | 2.5 Vdc固定 | 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 | 1.8 Vdc固定 | 正輸入電壓 | J21 | |
| 輸入電壓返回 | J23 | |||
| 正輸出電壓 | J24 | |||
| 輸出電壓返回 | J26 | |||
| U31 | 1.2 Vdc固定 | 正輸入電壓 | J31 | |
| 輸入電壓返回 | J33 | |||
| 正輸出電壓 | J34 | |||
| 輸出電壓返回 | J36 |
(三)操作要點(diǎn)
- 使能跳線(xiàn):使用短路塊將JPX1頭設(shè)置為所需配置。EN引腳拉低時(shí),轉(zhuǎn)換器關(guān)閉;EN引腳拉高時(shí),轉(zhuǎn)換器進(jìn)入工作模式。注意不要讓EN引腳懸空。
- 模式跳線(xiàn):MODE頭(JPX2)控制設(shè)備的節(jié)能模式選項(xiàng)。在輕載時(shí),該模式會(huì)改變操作方式;在中高負(fù)載時(shí)則無(wú)影響。MODE引腳拉高時(shí),轉(zhuǎn)換器處于PWM模式;MODE引腳拉低時(shí),轉(zhuǎn)換器處于PFM模式。同樣,不要讓MODE引腳懸空。
(四)測(cè)試結(jié)果
該評(píng)估模塊使用的數(shù)據(jù)表中用于特性表征的電感和類(lèi)似電容,其性能與數(shù)據(jù)表中所示一致。詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果可參考TPS6223x數(shù)據(jù)表的典型特性部分。
三、電路板布局
對(duì)于所有高頻開(kāi)關(guān)模式電源來(lái)說(shuō),電路板布局至關(guān)重要。TPS62230EVM - 574的電路板布局遵循了一些關(guān)鍵原則:
- 縮短高頻節(jié)點(diǎn):高開(kāi)關(guān)頻率和電流的節(jié)點(diǎn)盡量縮短,以減少走線(xiàn)電感。
- 屏蔽高阻抗輸入:TPS6223X的高阻抗輸入(如Vout引腳)的走線(xiàn)由接地走線(xiàn)和平面屏蔽。
- 優(yōu)化高頻電流回路:仔細(xì)規(guī)劃高頻電流回路的走線(xiàn),并采用單點(diǎn)接地方案。
- 靠近器件放置電容:輸入和輸出電容應(yīng)盡量靠近器件放置,同時(shí)提供大的大容量輸入電容(C13、C23和C33)以補(bǔ)償長(zhǎng)輸入引線(xiàn)的阻抗。
四、原理圖和物料清單
(一)原理圖
該評(píng)估模塊的原理圖展示了其電路結(jié)構(gòu),為工程師提供了清晰的電路設(shè)計(jì)參考。 雖然目前未能搜索到TPS62230EVM - 574原理圖的相關(guān)內(nèi)容,但在實(shí)際設(shè)計(jì)中,原理圖是理解電路工作原理的關(guān)鍵。大家可以參考評(píng)估模塊提供的原理圖來(lái)深入分析其電路結(jié)構(gòu)。
(二)物料清單
| 物料清單詳細(xì)列出了評(píng)估模塊所使用的各種元件,包括電容、電感、集成電路等,如下表所示: | 數(shù)量 | 參考編號(hào) | 值 | 描述 | 尺寸 | 部件編號(hào) | 制造商 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | C11, C21, C31 | 2.2 μF | 陶瓷電容,6.3 V,X5R,20% | 0402 | JMK105BJ225MV - F等 | 太誘、三星、村田 | |
| 3 | C12, C22, C32 | 4.7 μF | 陶瓷電容,6.3 V,X5R,20% | 0402 | JMK105BJ475MV - F等 | 太誘、三星、村田 | |
| 3 | C13, C23, C33 | 開(kāi)路 | 陶瓷電容 | 1210 | Std | ||
| 3 | L11, L21, L31 | 1 μH | 貼片電感 | 0805 | MDT2012 - CH1R0AN等 | 東光、FDK、村田 | |
| 1 | U11 | TPS62230DRY,3 - MHz,超小型降壓轉(zhuǎn)換器,2.5 V SON | TPS62230DRY | 德州儀器 | |||
| 1 | U21 | TPS62231DRY,3 - MHz,超小型降壓轉(zhuǎn)換器,1.8 V SON | TPS62231DRY | 德州儀器 | |||
| 1 | U31 | TPS62232DRY,3 - MHz,超小型降壓轉(zhuǎn)換器,1.2 V SON | TPS62232DRY | 德州儀器 |
五、相關(guān)文檔和注意事項(xiàng)
(一)相關(guān)文檔
可參考TPS62230、TPS62231、TPS62232的3 MHz超小型降壓轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)表(SLVS941)獲取更多信息。
(二)注意事項(xiàng)
- 使用場(chǎng)景:該評(píng)估模塊僅用于實(shí)驗(yàn)室/開(kāi)發(fā)環(huán)境中的初步可行性評(píng)估,并非成品電氣設(shè)備,不適合普通消費(fèi)者使用。
- 責(zé)任承擔(dān):用戶(hù)需對(duì)產(chǎn)品的安全和合規(guī)性負(fù)責(zé),包括遵守相關(guān)法律法規(guī)和確保與人體接口的安全設(shè)計(jì)。
- 操作規(guī)范:應(yīng)在德州儀器推薦的規(guī)格和環(huán)境條件下操作評(píng)估模塊,避免超出額定值,以免造成財(cái)產(chǎn)損失、人身傷害或死亡。
- 安全關(guān)鍵應(yīng)用:如果打算將組件用于安全關(guān)鍵應(yīng)用(如生命支持),必須專(zhuān)門(mén)通知德州儀器并簽訂單獨(dú)的保證和賠償協(xié)議。
總之,TPS62230EVM - 574評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)來(lái)評(píng)估TPS6223x系列降壓轉(zhuǎn)換器的性能。在使用過(guò)程中,我們需要嚴(yán)格按照操作說(shuō)明進(jìn)行設(shè)置和操作,同時(shí)注意相關(guān)的安全和合規(guī)要求。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否也會(huì)優(yōu)先考慮這類(lèi)高效的降壓轉(zhuǎn)換模塊呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。
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