TPS63020EVM-487評估模塊使用指南

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估模塊是我們了解和測試芯片性能的重要工具。今天我們就來詳細探討一下德州儀器（Texas Instruments）的TPS63020EVM-487評估模塊。

文件下載：TPS63020EVM-487.pdf

一、引言

1.1 背景

TPS63020是一款高效的單電感升降壓轉(zhuǎn)換器，采用14引腳、3mm × 4mm的QFN封裝，有固定和可調(diào)輸出電壓兩種版本。TPS63020EVM-487使用的是可調(diào)版本，并將輸出設(shè)置為3.3V。該評估模塊在輸入電壓1.8V至5.5V之間能實現(xiàn)全額定性能。

1.2 性能規(guī)格

1.3 模塊修改

該評估模塊的印刷電路板（PCB）設(shè)計可兼容固定和可調(diào)版本的集成電路（IC）。如果安裝固定版本，R1需替換為0Ω電阻，R2開路。此外，還有額外的位置可用于安裝更多的輸入和輸出電容。

• 可調(diào)輸出IC U1操作：U1配置用于評估可調(diào)輸出版本，設(shè)置為3.3V。電阻R1和R2用于將輸出電壓設(shè)置在1.2V至5.5V之間，具體推薦值可參考數(shù)據(jù)手冊。
• 固定輸出操作：若要評估固定版本，可將U1替換為固定版本，同時將R1替換為0Ω電阻，R2位置開路。

二、設(shè)置與測試結(jié)果

2.1 輸入/輸出連接器和引腳說明

• 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）測試點和GND連接。
• JP1 – ENABLE：中心引腳和ON之間短路跳線可開啟設(shè)備；中心引腳和OFF之間安裝短路跳線則關(guān)閉設(shè)備。
• JP2 – PWR Save：中心引腳和OFF之間安裝短路跳線可禁用節(jié)能模式；中心引腳和ON之間安裝短路跳線則啟用節(jié)能模式。中心引腳可用于與外部時鐘同步，更多細節(jié)可參考數(shù)據(jù)手冊。

2.2 設(shè)置

要操作評估模塊，需將輸入電源連接到相應(yīng)引腳，并將負載連接到相應(yīng)引腳。

2.3 上電

軟啟動電路由一個斜坡控制電流限制比較器，開關(guān)電流限制從低開始逐漸增加到最大值。在此期間會監(jiān)測輸出電壓，只有輸出電壓增加時開關(guān)電流才會增加。

2.4 輸出紋波

輸出紋波在2.4MHz的開關(guān)頻率下產(chǎn)生，使用推薦的電感L和輸出電容C時，紋波較低。紋波幅度會根據(jù)負載電流和輸入電壓而變化。為了準確測量，應(yīng)確保示波器探頭盡可能靠近輸出電容，并使用短接地引線。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。

2.5 效率

在中高負載下，效率通常超過90%。啟用節(jié)能模式后，在1mA至100mA的輕負載下，效率大于80%。

2.6 功率耗散

由于效率高，需要耗散的功率較低。此外，帶有焊盤的QFN封裝在散熱方面非常有效，但仍需注意避免設(shè)備過熱。

2.7 負載瞬態(tài)響應(yīng)

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

三、電路板布局

該部分提供了TPS63020EVM-487的電路板布局和圖示，包括組裝層、頂層布線和底層布線的示意圖。合理的電路板布局對于保證模塊的性能至關(guān)重要，大家在設(shè)計類似電路時可以參考這些布局圖。

四、原理圖和物料清單

4.1 原理圖

原理圖展示了評估模塊的電路連接方式，對于理解模塊的工作原理和進行電路分析非常有幫助。

4.2 物料清單

4.3 相關(guān)文檔

可參考德州儀器的TPS63020高電流升降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊（SLVS916）獲取更多信息。

4.4 技術(shù)支持

如果需要幫助，可聯(lián)系當?shù)氐腡I銷售代表。

五、注意事項

5.1 FCC警告

該設(shè)備僅適用于實驗室測試環(huán)境。它會產(chǎn)生、使用并可能輻射射頻能量，且未經(jīng)過測試以符合FCC規(guī)則第15部分J子部分規(guī)定的計算設(shè)備限制。在其他環(huán)境中操作可能會對無線電通信造成干擾，用戶需自行承擔糾正干擾的費用。

5.2 EVM重要通知

• 該評估套件僅用于工程開發(fā)或評估目的，不適合商業(yè)使用。
• 如果評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)退貨并獲得全額退款。
• 用戶需承擔貨物的正確和安全處理責任，并賠償TI因貨物處理或使用而產(chǎn)生的所有索賠。
• 收到的產(chǎn)品可能不符合法規(guī)要求或未通過認證，用戶需采取適當?shù)撵o電放電預(yù)防措施。

5.3 EVM警告和限制

• 該評估模塊應(yīng)在3V至5.5V的輸入電壓范圍內(nèi)操作，3.6V輸入時最大推薦輸出電流為1000mA。超過指定輸入范圍可能導致意外操作和/或?qū)υu估模塊造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。
• 正常運行期間，某些電路組件的外殼溫度可能超過50°C。只要保持輸入和輸出范圍，評估模塊設(shè)計為在某些組件高于50°C的情況下仍能正常運行。操作時在這些設(shè)備附近放置測量探頭時，需注意它們可能會很燙。

以上就是關(guān)于TPS63020EVM-487評估模塊的詳細介紹，希望對各位電子工程師在使用該模塊進行設(shè)計和測試時有所幫助。大家在實際應(yīng)用中遇到問題，歡迎一起交流探討。