TPS8213x 電源模塊評估模塊使用指南
TPS8213x 電源模塊評估模塊使用指南
在電子設備的設計過程中，電源模塊的性能和穩(wěn)定性至關重要。德州儀器（Texas Instruments）的 TPS8213x 電源模塊評估模塊（EVM）為工程師提供了一個便捷的平臺，用于評估 TPS82130/40/50 MicroSiP? 電源模塊的性能。下面將詳細介紹該評估模塊的相關信息。
文件下載：TPS82130EVM-720.pdf
一、概述
TPS82130 是一款采用 2.8×3.0×1.53 - mm 封裝的 3 - A 同步降壓模塊，內部集成了電感器和 IC。TPS82140 和 TPS82150 是引腳兼容的電源模塊，支持較低的輸出電流。PWR720 EVM 可用于評估這些電源模塊，該模塊能在 3 V 至 17 V 的輸入電壓下輸出 1.8 V 的電壓，最大輸出電流可達 3 A。
1.1 性能規(guī)格
| 規(guī)格 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓 | 3 | 17 | V | ||
| 輸出電壓設定點 | 1.8 | V | |||
| 輸出電流（TPS82130EVM - 720） | 0 | 3000 | mA | ||
| 輸出電流（TPS82140EVM - 720） | 0 | 2000 | mA | ||
| 輸出電流（TPS82150EVM - 720） | 0 | 1000 | mA |
1.2 熱數據
與數據手冊中的 JEDEC 值相比，PWR720 EVM 的設計在兩個內層使用了更厚的銅，有更大的平面連接到 IC，并且使用了更薄的 PCB，這些改進了熱性能。但 PCB 比標準 JEDEC PCB 小，這會降低熱性能。總體而言，這些差異提高了熱性能，更接近實際終端應用。
| 熱指標 | TPS821x0EVM - 720 | TPS821x0 數據手冊（JEDEC 51 - 5） | 單位 |
|---|---|---|---|
| RθJA（結到環(huán)境熱阻） | 46.1 | 58.2 | °C/W |
| RθJC(top)（結到外殼（頂部）熱阻） | 9.4 | 9.4 | °C/W |
| RθJB（結到電路板熱阻） | 14.4 | 14.4 | °C/W |
| ψJT（結到頂部特征參數） | 0.9 | 0.9 | |
| ψJB（結到電路板特征參數） | 14.0 | 14.2 | |
| RθJC(bot)（結到外殼（底部）熱阻） | 21.3 | 21.3 | °C/W |
1.3 可修改之處
該 EVM 的 PCB 設計允許用戶進行一些修改?？梢蕴砑宇~外的輸入和輸出電容器。
- 輸入電容器：C5 可用于添加額外的輸入電容器，該電容器不是正常運行所必需的，但可用于減少輸入電壓紋波。
- 輸出電容器：C6、C7 和 C8 可用于添加額外的輸出電容器，這些電容器不是正常運行所必需的，但可用于減少輸出電壓紋波并改善負載瞬態(tài)響應?？傒敵鲭娙荼仨毐３衷跀祿謨酝扑]的范圍內，以確保正常運行。
二、設置
2.1 輸入/輸出連接器說明
- J1：EVM 輸入電源的正輸入連接。
- J2：輸入電壓感測連接，在此處測量輸入電壓。
- J3：EVM 輸入電源的返回連接。
- J4：輸出電壓連接。
- J5：輸出電壓感測連接，在此處測量輸出電壓。
- J6：輸出返回連接。
- J7：PG/GND，PG 輸出出現(xiàn)在該接頭的引腳 1 上，引腳 2 為方便的接地。
- J8：SS/TR & GND，SS/TR 輸入出現(xiàn)在該接頭的引腳 1 上，引腳 2 為方便的接地。
- JP1：EN 引腳輸入跳線。將提供的跳線跨接在 ON 和 EN 上以開啟 IC，跨接在 OFF 和 EN 上以關閉 IC。
- JP2：PG 上拉電壓跳線。將提供的跳線放在 JP2 上，將 PG 引腳的上拉電阻連接到 Vout。也可以移除跳線，并在引腳 2 上提供不同的電壓，將 PG 引腳拉到不同的電平，但此外部施加的電壓應保持在 6 V 以下。
2.2 操作設置
要操作 EVM，根據上述說明將跳線 JP1 和 JP2 設置到所需位置。將輸入電源連接到 J1 和 J3，將負載連接到 J4 和 J6。
三、測試結果
PWR720 EVM 用于獲取 TPS821x0 數據手冊（SLVSCY5、SLVSDN3 或 SLVSDN4）中的所有數據。具體性能可參考設備數據手冊。
四、電路板布局
文檔提供了 PWR720 EVM 的電路板布局和相關圖示（圖 4 - 1 至圖 4 - 6）。Gerbers 文件可在 EVM 產品頁面（TPS82130EVM - 720、TPS82140EVM - 720 或 TPS82150EVM - 720）獲取。PCB 的 B 版本僅糾正了 A 版本中的排版錯誤。
五、原理圖和物料清單
5.1 原理圖
圖 5 - 1 展示了 EVM 的原理圖，清晰地呈現(xiàn)了各個元件的連接關系。
5.2 物料清單
| 數量 | - 001 | - 002 | - 003 | 參考編號 | 值 | 描述 | 尺寸 | 零件編號 | 制造商 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 | C1 | 10 μF | 陶瓷電容，10 μF，25 V，±20%，X7R | 1206 | C3216X7R1E106M160AE | TDK | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | C2 | 22 μF | 陶瓷電容，22 μF，10 V，±20%，X7S | 0805 | C2012X7S1A226M125AC | TDK | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | C3 | 3300 pF | 陶瓷電容，3300 pF，50 V，±5%，C0G/NP0 | 0603 | Std Std | 7343 - 43 | AVX |
| 1 | 1 | 1 | 1 | C4 | 68 μF | 鉭電容，68 μF，25 V，±20%，0.125 歐姆，SMD | TPSE686M025R0125 | |||
| 1 | 1 | 1 | 1 | R1 | 124 k | 電阻，124 k，1%，0.1 W，0603 | 0603 | Std Std | ||
| 2 | 2 | 2 | 2 | R2, R3 | 100 k | 電阻，100 k，1%，0.1 W，0603 | 0603 | Std Std | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | U1 | TPS82130 | 3A 高效降壓 MicroSiP 模塊，集成電感器 | 3 x 2.8 mm | TPS82130SIL | Texas Instruments | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | U1 | TPS82140 | 2A 高效降壓 MicroSiP 模塊，集成電感器 | 3 x 2.8 mm | TPS82140SIL | Texas Instruments | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | U1 | TPS82150 | 1A 高效降壓 MicroSiP 模塊，集成電感器 | 3 x 2.8 mm | TPS82150SIL | Texas Instruments |
六、修訂歷史
文檔記錄了從 A 版本到 B 版本以及從 B 版本到 C 版本的修訂內容，包括表格和圖形編號格式的更新、用戶指南標題的更新、支持新的 EVM 型號、性能規(guī)格表和物料清單的更新等。
在使用 TPS8213x 電源模塊評估模塊時，工程師們可以根據上述信息進行合理的評估和設計。大家在實際應用中是否遇到過類似電源模塊的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)交流分享。
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