TPS63036EVM-163評估模塊使用指南

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估模塊對于工程師了解和測試芯片性能至關(guān)重要。今天我們來深入探討德州儀器（Texas Instruments）的TPS63036EVM-163評估模塊，它能幫助我們輕松評估和測試TPS63036的運行和功能。

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一、TPS63036芯片簡介

TPS63036是一款高效的單電感升降壓轉(zhuǎn)換器，采用8球、1.854mm × 1.076mm晶圓級芯片尺寸封裝（YFG），有固定輸出電壓和可調(diào)輸出電壓兩種版本。在TPS63036EVM-163評估模塊中，使用的是可調(diào)版本，通過外部反饋分壓器將輸出電壓編程為3.3V。該評估模塊的輸入電壓范圍為1.8V至5.5V。

二、性能規(guī)格

2.1 性能指標(biāo)總結(jié)

2.2 電路修改

該評估模塊的印刷電路板（PCB）設(shè)計可同時兼容集成電路（IC）的固定版本和可調(diào)版本。如果安裝固定版本，R1需用0Ω電阻替換，R2開路。

• 可調(diào)輸出IC U1操作：U1配置用于評估可調(diào)輸出版本，可將輸出電壓設(shè)置在1.2V至5.5V之間，通過電阻R1和R2實現(xiàn)，具體推薦值可參考TPS63036數(shù)據(jù)手冊（SLVSB76）。
• 固定輸出操作：若要評估固定版本，將U1替換為固定版本，同時R1用0Ω電阻替換，R2位置開路。

三、評估模塊的設(shè)置與操作

3.1 輸入/輸出連接器和引腳說明

• J1 - VIN：這是輸入電源的正連接端，電源需連接在J1和J3（GND）之間。輸入電源線應(yīng)絞合且盡量短，輸入電壓范圍為1.8V至5.5V。
• J2 - VIN Sense/GND Sense：可用于直接在輸入電容上測量輸入電壓，可連接4線電源和感測電源，感測連接器的引線也應(yīng)絞合。
• J3 - GND：輸入電源的返回連接端，與J1（VIN）配合連接電源，輸入電源線要求同J1。
• J4 - VOUT：輸出電壓的正連接端，負載需連接在J4和J6（GND）之間。
• J5 - VOUT Sense / GND Sense：用于直接在輸出電容上測量輸出電壓。
• J6 - GND：輸出電壓的返回連接端，與J4（VOUT）配合連接負載。
• J7 - EN：用于啟用/禁用評估模塊上的TPS63036。中心引腳與ON短接可開啟設(shè)備，與OFF短接則關(guān)閉設(shè)備。VIN和EN之間連接有一個1MΩ上拉電阻，移除跳線J7也可開啟轉(zhuǎn)換器。
• J8 - PS/SYNC：中心引腳連接到TPS63036的SYNC引腳，用于與外部時鐘同步，同時可啟用/禁用輕載時的節(jié)能模式。中心引腳與PWM短接可禁用節(jié)能模式，與PWM/PSM短接則啟用節(jié)能模式，設(shè)備在輕載條件下以節(jié)能模式運行，詳細說明可參考TPS63036數(shù)據(jù)手冊（SLVSB76）。

3.2 評估模塊的設(shè)置與上電

要操作評估模塊，只需在J1和J3之間連接輸入電源，在J4和J6之間連接負載，推薦輸入電源電壓為1.8V至5.5V。設(shè)備啟用并開始運行后，平均開關(guān)電流限制會隨著輸出電壓的升高從初始的400mA逐漸上升，當(dāng)輸出電壓達到1.2V時，開關(guān)電流限制達到標(biāo)稱值1000mA；若輸出電壓不增加，開關(guān)電流限制也不會增加。

3.3 輸出紋波與負載瞬態(tài)響應(yīng)

• 輸出紋波：輸出紋波發(fā)生在2.25 - MHz的開關(guān)頻率下，使用推薦的電感L和輸出電容C時，紋波較低。紋波幅度會隨負載電流和輸入電壓變化。為準(zhǔn)確測量，示波器探頭應(yīng)盡可能靠近輸出電容連接，且接地引線要短，因為走線和引線的電阻會增加輸出紋波，接地引線長度會增加開關(guān)尖峰的幅度。
• 負載瞬態(tài)響應(yīng)：負載從100mA階躍到500mA時，增加輸出電容可減少電壓過沖和下沖。

四、評估模塊的布局與材料清單

4.1 電路板布局

文檔提供了TPS63036EVM-163 PCB的布局圖，包括組裝層、頂層布線和底層布線圖，有助于工程師了解電路板的結(jié)構(gòu)和布線方式。

4.2 原理圖與材料清單

• 原理圖：給出了TPS63036EVM-163的原理圖，方便工程師分析電路原理。

• 材料清單：詳細列出了評估模塊所使用的元件，包括電容、電感、電阻和集成電路等，如下表所示：	數(shù)量	參考編號	值	描述	尺寸	零件編號	制造商
  1	C5	47uF	鉭電容，SMT，10V，±10%	3528(B)	STD	STD
  4	C1 - 3, C6	10uF	陶瓷芯片電容，6.3V，X5R，±20%	0603	STD	STD
  1	L1	1.5uH	電感，SMT，1.8A，100毫歐	0.118 x 0.118英寸	LPS3015 - 152ML	Coilcraft
  1	R1	287k	貼片電阻，1/16W，1%	0603	Std	Std
  1	R2	51.1k	貼片電阻，1/16W，1%	0603	Std	Std
  1	R3	1M	貼片電阻，1/16W，5%	0603	Std	Std
  1	U1	TPS63036YFG	高效單電感升降壓轉(zhuǎn)換器IC	uBGA	TPS63036YFG	TI

五、注意事項

5.1 適用范圍

該評估模塊僅用于實驗室/開發(fā)環(huán)境的初步可行性評估，并非成品電氣設(shè)備，不適合普通消費者使用，應(yīng)由熟悉電氣機械組件、系統(tǒng)和子系統(tǒng)處理危險和應(yīng)用風(fēng)險的技術(shù)合格電子專家使用，且不能作為成品最終產(chǎn)品的全部或部分。

5.2 責(zé)任與風(fēng)險

用戶需承擔(dān)評估模塊妥善安全處理的所有責(zé)任和風(fēng)險，確保產(chǎn)品符合相關(guān)法律法規(guī)和安全要求，采取合理的安全措施以避免財產(chǎn)損失、人員傷亡等情況。同時，要負責(zé)評估模塊電子元件和包裝材料的正確處置和回收。

5.3 操作規(guī)范

操作評估模塊時，需在德州儀器推薦的規(guī)格和環(huán)境條件下進行，超出指定的額定值（如輸入和輸出電壓、電流、功率和環(huán)境范圍等）可能導(dǎo)致財產(chǎn)損失、人身傷害或死亡。若對額定值有疑問，連接接口電子設(shè)備（包括輸入電源和預(yù)期負載）前應(yīng)聯(lián)系德州儀器現(xiàn)場代表。

5.4 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），TI產(chǎn)品的故障可能導(dǎo)致嚴重人身傷害或死亡，必須專門通知TI并簽訂單獨的保證和賠償協(xié)議。

通過對TPS63036EVM-163評估模塊的詳細了解，工程師可以更好地利用它來評估TPS63036芯片的性能，為后續(xù)的設(shè)計工作提供有力支持。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢，歡迎在評論區(qū)分享交流。