Texas Instruments TPSM843A26EVM电源模块评估模块 (EVM) 设计用于访问TPSM843A26功能。TPSM843A26是一款同步降压模块，可提供高达16A的输出和4V至18V的输入。高侧和低侧MOSFET，以及栅极驱动电路、电感器和基本无源元件都集成在TPSM843A26封装内。MOSFET低漏源导通电阻使Texas Instruments TPSM843A26能够实现高效率，并有助于在额定输出电流下保持较低的结温。固定频率高级电流模式控制，让用户能够将模块与外部时钟源同步。外部分压器允许调节输出电压。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPSM843A26EVM电源模块评估模块数据手册.pdf

特性

• 小型解决方案设计
• 包括跳线以评估 FSEL，MSEL和VOUT 设置
• 输入电压：4V至18V，标称电压：12V
• 默认为1.0V输出，最高为16A输出

板布局

TPSM843A26EVM电源模块评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

TPSM843A26EVM是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款高效降压模块评估板，用于评估TPSM843A26同步降压电源模块的性能。该评估模块支持4V至18V输入电压范围，可提供高达16A的输出电流，集成了高边和低边MOSFET、栅极驱动电路、电感及基本无源元件。

核心特点：

• ‌高效率设计‌：采用先进电流模式控制架构，最高效率可达91.4%
• ‌灵活配置‌：支持可调输出电压(1V至7V)、可编程开关频率(500kHz至2200kHz)
• ‌集成保护‌：内置使能控制、电源良好指示和过流保护功能
• ‌热性能优化‌：低导通电阻MOSFET设计，有效控制工作温度

二、关键特性与技术参数

2.1 电气参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围	-	4	12	18	V
输出电流范围	VIN=4-18V	0	-	16	A
输出电压精度	VIN=4-13.2V, IOUT=0-16A	-	-	±1%	-
开关频率	默认配置	-	1000	-	kHz
峰值效率	VIN=5V, IOUT=3.75A	-	91.4%	-	-
工作温度	VIN=12V, IOUT=16A	-	101	-	°C

2.2 模块配置选项

‌输出电压选择‌：
通过J6跳线可配置7种输出电压(1.0V/1.2V/1.8V/3.3V/5.0V/7.0V)，默认设置为1.0V。如需其他电压值，可通过修改R14电阻实现。

‌开关频率设置‌：

• J3跳线选择内部/外部时钟模式
• J4跳线提供5种预设频率(500kHz/750kHz/1000kHz/1500kHz/2200kHz)

‌工作模式配置‌：
通过J5跳线可选择：

• 电流限制水平(高/低)
• 软启动时间(1ms/2ms/4ms)
• 内部补偿设置

三、硬件设计与接口

3.1 主要接口

1. ‌电源接口‌：
   • J1：输入电源端子(4-18V)
   • J8：输出负载端子(最大16A)
2. ‌控制接口‌：
   • J2：使能控制(ON/OFF选择)
   • J3：时钟同步/频率选择
   • J7：SMB输出测试连接器
3. ‌测试点‌：
   • TP1/TP2：输入电压监测
   • TP10/TP11：输出电压监测
   • TP6/TP7：波特图测试点

3.2 关键电路设计

1. ‌输入滤波‌：
   • 采用多颗聚合物电容(C1-C9)组成输入滤波网络
   • 总输入电容达660μF，有效抑制输入纹波
2. ‌输出滤波‌：
   • 顶层布置4颗100μF陶瓷电容(C11-C14)
   • 底层可选装4颗100μF电容(C15-C18)
3. ‌布局优化‌：
   • 采用2盎司铜厚四层板设计
   • 关键功率路径使用多via阵列连接
   • 模拟地(AGND)与功率地(PGND)单点连接

四、性能测试与结果

4.1 效率测试

在不同配置下的效率曲线：

• ‌默认配置‌(1V输出/1000kHz)：在12V输入/5.75A负载时效率86.9%
• ‌最优效率点‌：5V输入/3.75A负载时达91.4%
• ‌高频配置影响‌：2200kHz开关频率下效率下降约5%

4.2 动态响应

• ‌负载瞬态‌(0A↔10A)：输出电压偏差<±3%
• ‌环路响应‌：相位裕量44°(16A负载)
• ‌输入纹波‌：无负载时68mVpp，满负载时显著增加

4.3 热性能

• ‌12A连续负载‌：IC表面温度约85°C
• ‌16A满负载‌：IC表面温度达101°C
• 建议在高温应用中增加散热措施

五、快速使用指南

5.1 基本操作步骤

1. ‌硬件连接‌：
   • 将输入电源接入J1端子(4-18V)
   • 连接电子负载至J8输出端子
   • 使用跳线设置所需工作模式
2. ‌参数配置‌：
   • 通过J6选择输出电压
   • 通过J4设置开关频率
   • 通过J5配置工作模式
3. ‌测试测量‌：
   • 使用TP1/TP2监测输入特性
   • 通过TP10/TP11测量输出性能
   • 利用J7连接示波器观察动态响应

5.2 典型应用配置

‌3.3V输出应用‌：

1. 设置J6跳线7-8位置
2. 选择J4跳线5-6(1000kHz)
3. 配置J5跳线3-4(高电流限/2ms软启动)

‌低噪声应用建议‌：

• 选用较低开关频率(500-750kHz)
• 增加输出电容(C15-C18)
• 优化PCB布局减少环路面积

六、应用场景

1. ‌通信设备‌：为FPGA/DSP提供核心电源
2. ‌工业系统‌：PLC控制器电源解决方案
3. ‌测试仪器‌：高精度测量设备供电
4. ‌嵌入式系统‌：空间受限的高密度设计