TPS65020EVM - 110評(píng)估模塊使用指南

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理模塊是各類電子設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。今天我們來深入了解一下德州儀器（Texas Instruments）的TPS65020EVM - 110評(píng)估模塊，它為我們?cè)u(píng)估和測(cè)試TPS65020的各種工作模式提供了便利。

文件下載：TPS65020EVM-110.pdf

一、模塊概述

TPS65020EVM - 110是一款集成電源管理IC，適用于由單節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池供電且需要多個(gè)電源軌的應(yīng)用。TPS65020包含三個(gè)高效的開關(guān)降壓轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)LDO以及額外的狀態(tài)和I/O引腳，通過 (I^{2}C^{TM}) 接口進(jìn)行控制。

二、運(yùn)行要求

要使該評(píng)估模塊正常運(yùn)行，需要連接并正確配置以下組件：

1. 個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）：需配備USB端口的計(jì)算機(jī)，運(yùn)行在PC上的TPS65020接口軟件通過PC的USB端口與評(píng)估模塊通信。用戶可以通過USB端口向評(píng)估模塊發(fā)送命令，并讀取TPS65020內(nèi)部寄存器的內(nèi)容。
2. 印刷電路板組件（PCB）：TPS65020EVM - 110的PCB包含TPS65020 IC及其所需的外部組件。板上有多個(gè)跳線和連接器，用戶可根據(jù)特定的操作條件對(duì)電路板進(jìn)行定制。
3. USB轉(zhuǎn) (I^{2}C) 接口板（EV2300）：EV2300是PC與評(píng)估模塊之間的通信橋梁。一端通過提供的USB電纜連接到PC，另一端通過提供的Molex電纜連接到評(píng)估模塊。當(dāng)用戶向評(píng)估模塊寫入命令時(shí)，PC上運(yùn)行的接口程序?qū)⒚畎l(fā)送到PC的USB端口，EV2300接收USB命令并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為 (I^{2}C) 協(xié)議，然后將 (I^{2}C) 信號(hào)發(fā)送到TPS65020板。當(dāng)用戶讀取評(píng)估模塊的狀態(tài)寄存器時(shí)，PC發(fā)送讀取寄存器的命令，評(píng)估模塊通過 (I^{2}C) 接口報(bào)告寄存器狀態(tài)，EV2300接收 (I^{2}C) 接口上的信息，將其轉(zhuǎn)換為USB協(xié)議并發(fā)送到PC。
4. 軟件：德州儀器提供了用于評(píng)估該評(píng)估模塊的軟件。安裝時(shí)，將附帶的CD插入計(jì)算機(jī)，軟件應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)。若未自動(dòng)啟動(dòng)，可通過 - ，輸入“D:SLVU138.exe”并點(diǎn)擊（假設(shè)D:為CD驅(qū)動(dòng)器）。若安裝過程中出現(xiàn)問題，可查看CD上的readme.txt文件獲取更多信息，同時(shí)可在TI網(wǎng)站的TPS65020產(chǎn)品文件夾中獲取軟件的最新版本。

三、設(shè)置步驟

輸入/輸出連接器說明

具體設(shè)置步驟

在操作評(píng)估模塊之前，需遵循以下步驟：

1. 安裝TPS65020EVM軟件。
2. 將輸入電壓和負(fù)載連接到評(píng)估模塊。
3. 將所有評(píng)估模塊跳線配置為出廠設(shè)置：
   • JP4 — ON
   • JP1 — 3.3 V
   • JP3 — 1.55 V
   • JP2 — 2.5 V
   • JP5 — ON
   • JP6 — ON
   • JP7 — ON
4. 在評(píng)估模塊和EV2300之間連接Molex電纜，注意Molex電纜必須連接到EV2300上的 (I^{2}C) 連接器。
5. 在計(jì)算機(jī)和評(píng)估模塊之間連接USB電纜。
6. 打開所有電源和負(fù)載。
7. 運(yùn)行TPS65020EVM軟件。

四、電路板布局

電路板布局對(duì)于所有開關(guān)模式電源都至關(guān)重要。TPS65020EVM - 110的電路板布局圖（圖1 - 圖5）展示了其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。高開關(guān)頻率和電流的節(jié)點(diǎn)較短，并與對(duì)噪聲敏感的反饋電路隔離，同時(shí)對(duì)高頻電流回路的布線也進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)。具體的布局指南可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

五、原理圖和物料清單

原理圖

該評(píng)估模塊的原理圖（圖6）展示了其電路結(jié)構(gòu)，為工程師進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。

物料清單（BOM）

六、相關(guān)文檔及注意事項(xiàng)

相關(guān)文檔

可參考TPS65020，Power Management IC for Li - Ion Powered Systems data sheet（SLVS607）獲取更多信息。

注意事項(xiàng)

1. FCC警告：該設(shè)備僅適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境，會(huì)產(chǎn)生、使用并輻射射頻能量，未經(jīng)過FCC規(guī)則第15部分J子部分規(guī)定的計(jì)算設(shè)備限值測(cè)試。在其他環(huán)境中運(yùn)行可能會(huì)對(duì)無線電通信造成干擾，用戶需自行承擔(dān)糾正干擾的費(fèi)用。
2. 評(píng)估模塊重要通知：該評(píng)估套件僅用于工程開發(fā)或評(píng)估目的，不適合商業(yè)用途。可能在設(shè)計(jì)、營(yíng)銷和制造相關(guān)的保護(hù)考慮方面不完整，包括最終產(chǎn)品中常見的產(chǎn)品安全措施。作為原型，該產(chǎn)品不在歐盟電磁兼容性指令范圍內(nèi)，可能不符合該指令的技術(shù)要求。若評(píng)估套件不符合用戶指南中的規(guī)格，可在交付日期起30天內(nèi)退還以獲得全額退款。用戶需承擔(dān)正確安全處理貨物的全部責(zé)任和義務(wù)，并賠償TI因貨物處理或使用產(chǎn)生的所有索賠。產(chǎn)品可能不符合法規(guī)要求或未獲得相關(guān)認(rèn)證（如FCC、UL、CE等），由于產(chǎn)品為開放式結(jié)構(gòu)，用戶需采取適當(dāng)?shù)撵o電放電防護(hù)措施。
3. 評(píng)估模塊警告和限制：
   • 必須在0 V至4 V的輸入電壓范圍內(nèi)操作評(píng)估模塊，超出指定輸入范圍可能導(dǎo)致意外操作和/或?qū)υu(píng)估模塊造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。若對(duì)輸入范圍有疑問，連接輸入電源前請(qǐng)聯(lián)系TI現(xiàn)場(chǎng)代表。
   • 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)υu(píng)估模塊造成永久性損壞。連接任何負(fù)載到評(píng)估模塊輸出前，請(qǐng)參考用戶指南。若對(duì)負(fù)載規(guī)格不確定，請(qǐng)聯(lián)系TI現(xiàn)場(chǎng)代表。
   • 正常運(yùn)行期間，某些電路組件的外殼溫度可能超過100°C。只要保持輸入和輸出范圍，評(píng)估模塊設(shè)計(jì)為可在某些組件溫度高于100°C的情況下正常運(yùn)行。這些組件包括但不限于線性穩(wěn)壓器、開關(guān)晶體管、傳輸晶體管和電流感測(cè)電阻?？赏ㄟ^用戶指南中的評(píng)估模塊原理圖識(shí)別這些設(shè)備。操作時(shí)在這些設(shè)備附近放置測(cè)量探頭時(shí)，需注意這些設(shè)備可能會(huì)很燙。

總之