TPS6128xEVM-586評(píng)估模塊：特性、應(yīng)用與使用指南

在電子設(shè)備的電源設(shè)計(jì)中，高效、穩(wěn)定的電源解決方案至關(guān)重要。德州儀器（Texas Instruments）的TPS6128xEVM-586評(píng)估模塊為工程師們提供了一個(gè)便捷的測(cè)試和評(píng)估平臺(tái)，用于評(píng)估TPS61281和TPS61282設(shè)備的性能。本文將詳細(xì)介紹該評(píng)估模塊的特性、應(yīng)用場(chǎng)景、連接器和測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明，以及相關(guān)的注意事項(xiàng)。

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一、TPS6128x設(shè)備概述

TPS61281和TPS61282設(shè)備為采用三芯堿性、鎳鎘（NiCd）或鎳氫（NiMH）電池，或單芯鋰離子（Li-Ion）或鋰聚合物（Li-polymer）電池供電的產(chǎn)品提供了電源解決方案。其寬輸入電壓范圍（2.3V至4.8V）非常適合移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)外設(shè)等便攜式電源應(yīng)用。此外，這兩款設(shè)備還能將輸出偏置維持在輸入電壓水平，在這種模式下，同步整流器具有電流限制功能，允許為外部負(fù)載（如音頻放大器）提供受限電源。在該模式下，靜態(tài)電流可降低至18μA，關(guān)機(jī)模式下輸入電流小于5μA，有助于延長(zhǎng)電池壽命。

二、TPS6128xEVM評(píng)估模塊特性

1. 高效率

在2.3MHz的工作頻率下，效率可達(dá)95%，能夠有效減少能量損耗，提高電源轉(zhuǎn)換效率。

2. 寬輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為2.3V至4.8V，可適配多種電池供電系統(tǒng)。

3. 低靜態(tài)電流

在低IQ直通模式下，靜態(tài)電流僅為2μA，有助于降低功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

4. 集成直通模式

集成35mΩ的直通模式，可實(shí)現(xiàn)高效的電源傳輸。

5. 可編程功能

通過(guò)I2C接口可對(duì)谷值電感器電流限制和輸出電壓進(jìn)行編程，提供了靈活的配置選項(xiàng)。

6. 保護(hù)功能

具備熱關(guān)斷和過(guò)載保護(hù)功能，確保設(shè)備在異常情況下的安全性和穩(wěn)定性。

7. 小尺寸設(shè)計(jì)

總解決方案尺寸小于20mm2，高度低于1mm，適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

1. 智能手機(jī)和平板電腦

適用于單芯富鎳、硅陽(yáng)極、鋰離子、磷酸鐵鋰（LiFePO4）智能手機(jī)或平板電腦等設(shè)備，為其提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

2. 數(shù)據(jù)卡

可用于2.5G、3G、4G迷你模塊數(shù)據(jù)卡，滿足其對(duì)電源的需求。

3. 高峰值功率負(fù)載應(yīng)用

對(duì)于具有高峰值功率負(fù)載的電流限制應(yīng)用，該評(píng)估模塊能夠提供可靠的電源支持。

四、連接器和測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明

1. J1輸入連接器

• 引腳1和2（VIN）：與輸入電源的正極連接，電源需連接在這些引腳和引腳5、6（GND）之間。連接時(shí)應(yīng)將引線絞合，并盡量保持引線短，輸入電壓必須在2.3V至4.8V之間。
• 引腳3（輸入感測(cè)VIN）：用于直接測(cè)量靠近設(shè)備的輸入電容上的輸入電壓，可連接四線電源和感測(cè)電源，連接時(shí)需將引線絞合。
• 引腳4（輸入感測(cè)GND）：用于測(cè)量靠近設(shè)備輸入的地電位，同樣可用于連接四線電源和感測(cè)電源，引線需絞合。
• 引腳5和6（GND）：與輸入電源的負(fù)極連接，電源連接方式與引腳1和2相同，輸入電壓范圍為2.3V至4.8V。

2. J2輸出連接器

• 引腳1和2（VOUT）：輸出電壓的正極連接，負(fù)載應(yīng)連接在這些引腳和引腳5、6（GND）之間。
• 引腳3（輸出感測(cè)VOUT）：用于直接測(cè)量輸出電容上的輸出電壓。
• 引腳4（輸出感測(cè)GND）：用于測(cè)量靠近設(shè)備輸出的地電位。
• 引腳5和6（GND）：輸出電壓的負(fù)極連接，負(fù)載連接方式與引腳1和2相同。

3. 其他連接器

• J10（SMA輸入連接器）：連接到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，可用于使用頻譜分析儀輕松分析輸入電壓的噪聲頻譜。默認(rèn)情況下，J10未安裝在評(píng)估模塊上。
• J11（SMA輸出連接器）：連接到轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，可用于使用頻譜分析儀輕松分析輸出電壓的噪聲頻譜。默認(rèn)情況下，J11未安裝在評(píng)估模塊上。

4. 跳線

• J3（啟用跳線）：將跳線跨接在引腳EN和ON之間，可將EN引腳連接到VIN，啟用設(shè)備；跨接在引腳EN和OFF之間，可將EN引腳連接到GND，禁用設(shè)備。
• J4（VSEL，輸出電壓選擇）：跨接引腳HIGH和VSEL，將VSEL引腳連接到VIN，選擇默認(rèn)輸出最高電壓；跨接引腳LOW和VSEL，將VSEL引腳連接到GND，選擇默認(rèn)輸出最低電壓。
• J5（nBYP，強(qiáng)制旁路選擇）：跨接引腳nBYP和ON，將nBYP引腳連接到GND，啟用直通模式；跨接引腳nBYP和OFF，將nBYP引腳連接到VIN，啟用自動(dòng)DC/DC升壓模式。
• J6（GPIO/PG，通用輸入/輸出和電源良好）：該引腳可配置為輸入（模式選擇）或雙角色輸入/開(kāi)漏輸出（nRST/nFAULT）引腳。默認(rèn)情況下，該引腳配置為nRST/nFAULT輸入/輸出，且通過(guò)上拉電阻R5連接到VIN。
• J7（MODE，設(shè)備模式選擇）：跨接引腳MODE和PWM，將MODE引腳連接到VIN，將設(shè)備設(shè)置為強(qiáng)制PWM模式；跨接引腳MODE和PFM，將MODE引腳連接到GND，啟用自動(dòng)PFM/PWM模式。

五、評(píng)估模塊的組裝圖紙和布局

TPS6128xEVM-586評(píng)估模塊采用四層、1盎司覆銅板設(shè)計(jì)，所有組件位于電路板頂層的有效區(qū)域。將組件分布在電路板兩側(cè)可進(jìn)一步減小尺寸，適用于對(duì)空間要求嚴(yán)格的系統(tǒng)。相關(guān)的組裝圖紙和布局圖展示了評(píng)估模塊的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，包括組件放置、頂層銅層、內(nèi)層1、內(nèi)層2和底層銅層等。

六、材料清單

材料清單列出了評(píng)估模塊的所有組件，包括電容、電感、集成電路等，以及它們的參數(shù)、型號(hào)和制造商。這些組件的選擇和配置是根據(jù)評(píng)估模塊的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行的，確保了評(píng)估模塊的性能和穩(wěn)定性。

七、注意事項(xiàng)

1. 使用限制

評(píng)估模塊僅適用于產(chǎn)品或軟件開(kāi)發(fā)人員在研發(fā)環(huán)境中進(jìn)行可行性評(píng)估、實(shí)驗(yàn)或科學(xué)分析，不得直接或間接組裝到任何成品中，也不得用于消費(fèi)或家庭用途。

2. 有限保修

德州儀器保證評(píng)估模塊在交付給用戶后的90天內(nèi)符合其公布的規(guī)格。但在某些情況下，如因用戶疏忽、誤用、不當(dāng)安裝或測(cè)試，或用戶對(duì)評(píng)估模塊進(jìn)行了修改等，德州儀器不承擔(dān)責(zé)任。用戶需在交付后10個(gè)工作日內(nèi)通知德州儀器任何明顯的缺陷，在檢測(cè)到隱藏缺陷后10個(gè)工作日內(nèi)通知。

3. 監(jiān)管通知

不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)評(píng)估模塊有不同的監(jiān)管要求，如美國(guó)的FCC規(guī)定、加拿大的Industry Canada規(guī)定、日本的無(wú)線電法規(guī)定以及歐盟的電磁兼容性指令等。用戶在使用評(píng)估模塊時(shí)需遵守相應(yīng)的規(guī)定。

4. 安全警告

評(píng)估模塊不得用于功能安全和/或安全關(guān)鍵評(píng)估，用戶在操作前必須閱讀并遵守用戶指南和其他相關(guān)文檔中的警告和限制通知。操作時(shí)應(yīng)在德州儀器推薦的規(guī)格和環(huán)境條件下進(jìn)行，避免超出規(guī)定的性能評(píng)級(jí)和規(guī)格，以免造成人身傷害、財(cái)產(chǎn)損失或設(shè)備損壞。

八、總結(jié)

TPS6128xEVM-586評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于測(cè)試和評(píng)估TPS61281和TPS61282設(shè)備的性能。其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景以及詳細(xì)的連接器和測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明，使得工程師能夠方便地進(jìn)行電源設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在使用評(píng)估模塊時(shí)，務(wù)必遵守相關(guān)的注意事項(xiàng)，確保安全、有效地進(jìn)行測(cè)試和開(kāi)發(fā)。你在使用類似評(píng)估模塊時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。