德州仪器TPS62876EVM-198评估模块技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS62876EVM-198评估模块可高效评估和测试TPS62876-Q1降压转换器的运行情况和功能。此外,TPS62876EVM-198还可用于评估TPS62874-Q1、TPS62875-Q1和TPS62877-Q1器件。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS62876EVM-198评估模块数据手册.pdf

TI TPS62876EVM-198评估模块将2.7V至6.0V输入电压转换为稳定的0.75V输出电压。此外,输出电流可高达25A。

特性

  • 输入电压范围:2.7V至6.0V
  • 电阻器可选启动输出电压
  • 电阻器可选开关频率
  • 省电模式,提高轻负载效率
  • I^2^C兼容接口
  • 差分远程检测

PCB布局

降压转换器

德州仪器TPS62876EVM-198评估模块技术解析与应用指南

1. 产品概述

TPS62876EVM-198是德州仪器(TI)推出的一款基于TPS6287x-Q1系列器件的高频同步降压转换器评估模块,专为汽车电子和小型化电源解决方案设计。该模块具有以下核心特性:

  • 宽输入电压范围‌:2.7V至6.0V(标称12V输入)
  • 输出电压‌:默认0.75V(可编程调节)
  • 输出电流‌:最高25A持续电流能力
  • 高频开关‌:默认2.25MHz开关频率
  • I2C接口‌:支持远程监控与控制
  • 堆叠能力‌:支持多模块并联扩展功率
  • 封装尺寸‌:4.05mm×3.05mm VQFN封装

2. 关键电气性能

2.1 性能规格总结

参数测试条件最小值典型值最大值单位
输入电压范围-2.7-6.0V
输出电压--0.75-V
输出电流TPS62876EVM-1980-25.0A
开关频率--2.25-MHz
效率(12V输入)IOUT=25A-90%--

2.2 动态特性

  • 负载调整率‌:±0.1%(0-25A负载变化)
  • 线路调整率‌:±0.1%(2.7-6V输入变化)
  • 瞬态响应‌:20A阶跃负载下输出电压下冲<50mV

3. 硬件设计与配置

3.1 接口定义

  • MH1‌:正输入电压连接
  • MH2‌:输入返回连接
  • MH3‌:正输出电压连接
  • MH4‌:输出返回连接
  • J3(EN) ‌:使能控制跳线
  • J4(MODE/SYNC) ‌:工作模式/同步控制
  • J6(I2C) ‌:I2C通信接口

3.2 关键配置选项

  1. 输出电流版本选择‌:
    • 支持TPS62874-Q1(15A)/TPS62875-Q1(20A)/TPS62876-Q1(25A)/TPS62877-Q1(30A)
  2. 输出电容扩展‌:
    • 提供额外电容焊盘,可降低纹波和改善瞬态响应
  3. 输出电压设置‌:
    • 默认0.75V通过R5/R6设置
    • 支持I2C实时调整(580mV-875mV范围)
  4. 开关频率配置‌:
    • 默认2.25MHz
    • 通过R3/R4可调(1.5MHz/2.25MHz/2.5MHz/3.0MHz)
  5. 控制环路补偿‌:
    • C46/C47/R1组成补偿网络
    • 修改输出电容时需相应调整

四、布局与热管理

4.1 PCB设计要点

  1. 层叠结构‌:
    • 6层板设计,包含完整地平面和电源平面
    • 顶层和底层为主要布线层
  2. 热设计‌:
    • 芯片底部有散热焊盘,需良好焊接
    • 高负载应用建议增加散热过孔
  3. EMI优化‌:
    • 输入输出端配置π型滤波器
    • 关键信号线远离高频开关节点

4.2 热性能数据

  • 25A满载工作‌:芯片温度约85°C(无强制散热)
  • 建议工作条件‌:环境温度≤85°C,或增加散热措施

五. 应用场景

5.1 汽车电子

  • 信息娱乐系统电源
  • ADAS传感器供电
  • 车载网络设备电源

5.2 工业设备

  • PLC模块核心电源
  • 工业自动化控制器
  • 测试测量仪器

5.3 通信设备

  • 5G基站电源模块
  • 光模块供电
  • 网络交换设备

六. 使用注意事项

  1. 安全警告‌:
    • 工作表面可能高温,接触会导致烫伤
    • 避免在无保护情况下接触裸露导体
  2. ESD防护‌:
    • 存储和运输时需使用防静电包装
    • 操作时佩戴防静电手环
  3. 电源序列‌:
    • 建议先上电后使能(通过J3跳线控制)
    • 关机时先禁用后断电
  4. 负载限制‌:
    • 持续电流不超过25A
    • 瞬时电流不超过30A(≤100ms)
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