深入解析 TPS63060EVM-619 評(píng)估模塊

引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高效的電源管理至關(guān)重要。德州儀器（Texas Instruments）的 TPS63060EVM - 619 評(píng)估模塊（EVM）為工程師提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估和測(cè)試 TPS63060 這款高效的單電感、內(nèi)部補(bǔ)償型降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器。今天，我們就來(lái)詳細(xì)探討一下這個(gè)評(píng)估模塊的特點(diǎn)、操作和使用方法。

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一、TPS63060 芯片概述

TPS63060 是一款采用 10 引腳、3mm × 3mm SON 封裝的高效降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器。它有固定輸出電壓和可調(diào)輸出電壓兩種版本可供選擇，能滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。

1.1 背景

TPS63060EVM - 619 使用的是 TPS63060 的可調(diào)輸出電壓版本的集成電路（IC），默認(rèn)設(shè)置為 5V 輸出。對(duì)于固定輸出版本，通過(guò)一些小的修改也可以在這個(gè) EVM 上進(jìn)行評(píng)估。該 EVM 的輸入電壓范圍為 2.5V 至 12V。

1.2 性能規(guī)格

1.3 修改說(shuō)明

該 EVM 的印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)為兼容該 IC 的固定和可調(diào)版本。如果安裝固定版本，需要將 R1 替換為 0 - Ω 電阻，R2 開(kāi)路。此外，還預(yù)留了額外的位置用于安裝額外的輸入和輸出電容。

1.3.1 可調(diào)輸出 IC U1 操作

U1 配置用于評(píng)估可調(diào)輸出版本，默認(rèn)設(shè)置為 5V。可以使用電阻 R1 和 R2 將輸出電壓設(shè)置在 2.5V 至 8V 之間，具體推薦值可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

1.3.2 固定輸出操作

若要評(píng)估固定版本，可將 U1 替換為固定版本的 IC，同時(shí)將 R1 替換為 0 - Ω 電阻，R2 位置保持開(kāi)路。

二、設(shè)置與測(cè)試結(jié)果

2.1 輸入/輸出連接器和引腳說(shuō)明

• J1 - VIN：U1 輸入電源的正輸入連接。
• J2 - Sense：Vin Sense 和 GND Sense，用于在輸入電容處采樣輸入電壓的低電流感測(cè)線。
• J3 - GND：U1 輸入電源的 Vin GND 返回連接，與 J6 共用。
• J4 - VOUT：輸出電壓連接。
• J5 - Sense：Vout Sense 和 GND Sense，用于在輸出電容處采樣輸出電壓的低電流感測(cè)線。
• J6 - GND：輸出電壓的 Vout GND 返回連接，與 J3 共用。
• J7 - PG GND：Power Good（PG）測(cè)試點(diǎn)和 GND 連接。
• JP1 - ENABLE：中心引腳與 ON 之間短接跳線可開(kāi)啟設(shè)備，與 OFF 短接則關(guān)閉設(shè)備。
• JP2 - PWR Save：中心引腳與 OFF 之間安裝短接跳線可禁用節(jié)能模式；與 ON 之間安裝短接跳線可在輕載電流時(shí)自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能模式，中心引腳還可用于與外部時(shí)鐘同步。

2.2 設(shè)備設(shè)置

要操作 EVM，需將輸入電源的正極連接到 J1，負(fù)極連接到 J3；將負(fù)載的正極連接到 J4，負(fù)極連接到 J6；使用短接跳線將 JP1 的 EN 與 ON（引腳 1 和 2）短接。

2.3 上電過(guò)程

軟啟動(dòng)電路通過(guò)斜坡控制電流限制比較器，使開(kāi)關(guān)電流限制從低開(kāi)始逐漸增加到最大值。在此過(guò)程中會(huì)監(jiān)測(cè)輸出電壓，只有輸出電壓增加時(shí)，開(kāi)關(guān)電流才會(huì)增加。在多種 VIN 條件下，使用 13 - Ω 負(fù)載進(jìn)行測(cè)試得到了相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.4 輸出紋波

輸出紋波在 2.4 MHz 的開(kāi)關(guān)頻率下產(chǎn)生，使用推薦的電感 L 和輸出電容 C 時(shí)，紋波幅度較低。紋波幅度會(huì)根據(jù)負(fù)載電流和輸入電壓而變化。為了準(zhǔn)確測(cè)量，示波器探頭應(yīng)盡可能靠近輸出電容連接，并使用短接地引線。因?yàn)樽呔€和探頭引線的阻抗會(huì)增加輸出紋波，接地環(huán)路長(zhǎng)度會(huì)增加開(kāi)關(guān)尖峰的幅度。在多種輸入電壓下，使用 250 - mA 負(fù)載進(jìn)行測(cè)試得到了相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.5 功率耗散

由于該轉(zhuǎn)換器效率高，需要耗散的功率較低。此外，帶有散熱焊盤(pán)的 QFN 封裝散熱效率很高，但仍需注意避免設(shè)備過(guò)熱。

2.6 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)調(diào)節(jié)良好，增加輸出電容可以減少電壓過(guò)沖和下沖。

三、電路板布局

該部分提供了 TPS63060EVM - 619 的電路板布局和圖示，包括組裝層、頂層布線和底層布線等，有助于工程師了解電路板的結(jié)構(gòu)和布線情況。

四、原理圖和物料清單

4.1 原理圖

原理圖展示了 TPS63060EVM - 619 的電路連接關(guān)系，為工程師進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。

4.2 物料清單

4.3 相關(guān)文檔

可參考德州儀器的 TPS63060 高輸入電壓降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器（2A 開(kāi)關(guān)電流）數(shù)據(jù)手冊(cè)（SLVSA92）獲取更多信息。

4.4 技術(shù)支持

如果在使用過(guò)程中需要幫助，可以聯(lián)系當(dāng)?shù)氐?TI 銷(xiāo)售代表。

通過(guò)對(duì) TPS63060EVM - 619 評(píng)估模塊的詳細(xì)了解，工程師可以更好地利用該模塊進(jìn)行電源管理電路的設(shè)計(jì)和測(cè)試。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類(lèi)似評(píng)估模塊的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。