TPS568236EVM评估模块深度解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS568236EVM评估模块是经全面组装和测试的电路,用于演示TPS568236器件。TPS568236是一款单D-CAP3™模式同步降压转换器,需要非常少的外部元件。TI TPS568236EVM模块的典型输入电压为12V,在8A时提供5.1V输出。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS568236EVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • 输入电压范围:6V至18V
  • 可调输出电压:0.6V至5.5V
  • 连续输出电流:8A(最大值)
  • PSM模式和FCCM模式
  • 小型2mm x 3mm QFN封装

布局

评估模块

TPS568236EVM评估模块深度解析与应用指南

一、产品核心特性概述

TPS568236EVM是德州仪器(TI)基于TPS568236同步降压转换器推出的高性能评估模块,具有以下显著特点:

  • 宽输入范围‌:4.5V至18V输入电压,支持8A连续输出电流能力
  • 先进控制模式‌:采用D-CAP3™控制技术,无需外部补偿
  • 双模式运行‌:支持PSM(脉冲跳跃模式)和FCCM(强制连续导通模式)轻载优化
  • 快速响应‌:典型600kHz开关频率,负载瞬态响应时间<200μs
  • 全集成设计‌:包含1.5μH屏蔽电感(CMLE063T-1R5MS),整体尺寸紧凑

二、关键电气参数

1. 性能规格摘要

参数测试条件最小值典型值最大值单位
输入电压-61218V
输出电压VIN=12V, IOUT=8A-5.1-V
开关频率VIN=12V, LOUT=1.5µH-600-kHz
输出电流VIN=12V0-8A
过流保护--11-A
输出纹波VIN=12V, IOUT=8A--30mVpp

2. 效率特性

  • 12V输入时峰值效率超过90%
  • 轻载效率优化方案:
    • PSM模式:10mA负载时效率>80%
    • FCCM模式:维持>25kHz开关频率

三、硬件设计要点

1. 接口定义与功能

核心连接器‌:

  • J1:VIN输入端子(6-18V)
  • J2:VOUT输出端子(最大8A)

关键测试点‌:

  • TP2:VIN监测点
  • TP5:VOUT监测点(配合TP12地参考)
  • TP3:SW开关节点
  • TP7:PG(电源正常)信号

配置跳线‌:

  • JP3:EN使能控制(引脚2-3禁用,2-1启用)
  • JP4:工作模式选择
    • 引脚2-3:PSM模式
    • 引脚2-1:FCCM模式

2. 关键电路设计

电流检测‌:

  • 集成高精度电流检测功能
  • 检测增益:1.633mA/A
  • 最大检测电压:2.55V(内部钳位)

四、典型测试结果

1. 启动特性

  • 空载启动时间:<2ms(图3-1)
  • 满载(8A)启动时间:<5ms(图3-2)
  • PG信号延迟:典型100μs

2. 动态性能

  • 负载瞬态响应(0.3A↔2.7A):
    • 恢复时间:<50μs
    • 过冲电压:<100mV
  • 输出纹波:
    • 满载:<30mVpp
    • 轻载(PSM模式):<20mVpp

五、PCB设计规范

1. 叠层结构

  • 四层板设计(TOP-GND-PWR-GND)
  • 2oz铜厚,FR4基材

2. 布局要点

  • 顶层包含主功率路径(VIN/SW/VOUT)
  • 输入电容(C4-C6)紧靠IC引脚
  • 底层完整地平面
  • 散热设计:
    • 底部5.3×8mm散热焊盘
    • 推荐9×9过孔阵列
    • 热阻参数:θJA=26.2°C/W

六、应用场景推荐

  1. 数字电视/机顶盒‌:12V输入POL设计
  2. 服务器/存储设备‌:分布式电源系统
  3. 工业自动化‌:
    • PLC控制电源
    • 电机驱动辅助电源
  4. 网络设备‌:
    • 路由器/交换机供电
    • 光模块电源
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