TPS56837EVM评估模块深度技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS56837EVM评估模块配置用于评估TPS56837同步8A降压转换器的运行情况。TPS56837转换器的工作输入电压 (V IN ) 范围为4.5V至28V,输出电压范围为0.6V至13V。专有的D-CAP3™模式有助于减少外部元件数量,简化设计,优化电源设计,实现功率、尺寸和效率。控制拓扑有助于在较重负载条件下CCM模式与较轻负载条件下DCM操作之间的无缝转换。Eco-mode™允许TI TPS56837在轻负载时支持高效率。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS56837EVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • 输入电压范围:4.5V至28V
  • 输出:0.6V至13V 8A
  • 大占空比运行PSM模式
  • 良好的效率和热性能
  • 引脚对引脚兼容6A TPS56637

布局

降压转换器

TPS56837EVM评估模块深度技术解析与应用指南

一、产品核心特性概述

TPS56837EVM是德州仪器(TI)基于TPS56837同步降压转换器开发的高性能评估模块,具有以下突出特点:

  • 宽输入范围‌:4.5V至28V输入电压,支持8A连续输出电流
  • 先进控制架构‌:采用D-CAP3™自适应导通时间控制模式,无需外部补偿
  • 多频率可选‌:支持500kHz/800kHz/1.2MHz三种开关频率配置
  • 高效节能模式‌:集成Eco-mode™(脉冲跳跃)轻载优化技术
  • 全集成设计‌:包含3.3μH屏蔽电感(744325330),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-5.52428V
输出电压VIN=24V-5-V
开关频率VIN=24V500-1200kHz
输出电流-0-8A
输出纹波VIN=24V,IOUT=8A--40mVpp
峰值效率VIN=24V,IOUT=5A-94.96-%

2. 工作模式配置

通过MODE引脚电阻选择组合:

  • 频率选择‌:500kHz/800kHz/1.2MHz
  • 过流保护阈值‌:
    • ILIM-1:7.2A(典型值)
    • ILIM:9.6A(典型值)

三、硬件设计要点

1. 接口定义与功能配置

核心连接器‌:

  • J1:VIN输入端子(5.5-28V)
  • J2:VOUT输出端子(5V/8A)

关键测试点‌:

  • TP12:VIN监测点(配合TP11地参考)
  • TP13:VOUT监测点(配合TP14地参考)
  • TP4:SW开关节点
  • TP5:PG(电源正常)信号

配置跳线‌:

  • J3:EN使能控制(引脚1-2短接禁用,移除后启用)
  • MODE引脚电阻选择工作模式

2. 关键电路设计

典型配置:

  • R6=73.2kΩ
  • R7=10kΩ → 5V输出

UVLO调整‌:
通过R1(REN_TOP)和R2(REN_BOT)设置欠压锁定阈值

四、PCB设计与热管理

1. 叠层结构

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

2. 布局规范

  • 顶层包含主功率路径(VIN/SW/VOUT)
  • 输入电容(C1-C3)紧靠IC引脚放置
  • 底层完整地平面设计
  • 热设计参数:
    • θJA=26.2°C/W
    • θJC=1.31°C/W

五、典型应用场景

  1. 工业自动化设备‌:
    • PLC控制电源
    • 电机驱动辅助电源
    • 推荐配置:24V输入/5V输出,FCCM模式
  2. 网络通信设备‌:
    • 路由器/交换机POL设计
    • 光模块供电
    • 推荐配置:12V输入/3.3V输出,PSM模式
  3. 消费电子产品‌:
    • 数字电视电源
    • 打印机电源模块
    • 推荐配置:19V输入/5V输出

六、评估测试数据

1. 动态性能

  • 启动时间‌:
    • 空载:<2ms
    • 满载(8A):<5ms
  • 负载瞬态响应‌:
    • 0.3A↔2.7A阶跃恢复时间<50μs
  • 输出纹波‌:
    • 轻载(PSM模式):<20mVpp
    • 满载:<30mVpp

2. 效率表现

  • 24V输入时峰值效率94.96%
  • 轻载效率优化方案:
    • PSM模式:10mA负载效率>80%
    • FCCM模式:维持>25kHz开关频率
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