TPS65219 PMIC评估模块(EVM)技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS65219EVM PMIC评估模块 (EVM) 是一个完全组装的平台,用于评估TPS65219电源管理 IC (PMIC) 的性能和功能。Texas Instruments TPS65219EVM评估模块包括一个板载USB转I^2^C适配器、所有直流稳压器输入和输出用电源端子和跳线,以及通用测量用测试点。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS65219EVM PMIC评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

  • 评估TPS65219器件的特性和性能
  • 板载MSP430 MCU,用于与PMIC通信
  • 可编程输出电压
  • 可编程上电和掉电排序

必要设备

  • 评估模块
    • TPS65219评估板
  • 电源
    • 需要5V直流电源为评估模块供电
    • 如果加载该评估模块,则建议使用10A或更高限值
  • 主机计算机
    • 需要一台带有可用USB端口的计算机才能使用该评估模块软件
    • 该评估模块软件在计算机上运行,并通过USB-A转micro-B电缆与评估模块通信

板测试点

电源管理IC

TPS65219 PMIC评估模块(EVM)技术解析与应用指南

一、产品概述

TPS65219EVM是德州仪器(TI)推出的一款功能完备的评估平台,专门用于评估TPS65219电源管理集成电路(PMIC)的性能和功能。该PMIC主要面向Arm® Cortex®-A53处理器和FPGA应用,集成了3个降压转换器和4个低压差稳压器(LDO),为系统级芯片(SoC)提供完整的电源控制和时序管理解决方案。

核心特性‌:

  • 高效电源架构‌:Buck1支持3.5A输出电流,Buck2/Buck3各支持2A输出
  • 宽输入范围‌:2.5V至5.5V输入电压,兼容3.3V或5V系统电压
  • 智能配置‌:LDO1/LDO2可配置为负载开关或旁路模式,支持SD卡配置
  • 丰富接口‌:3个GPIO和3个多功能引脚(MFP),提供系统控制灵活性

二、硬件配置详解

1. 默认电源配置

评估模块预装了TPS6521901 PMIC,其默认输出电压配置如下:

  • Buck转换器‌:Buck1(0.75V)、Buck2(3.3V)、Buck3(1.2V)
  • LDO稳压器‌:LDO1(1.8V/3.3V可选)、LDO2(0.85V)、LDO3(1.8V)、LDO4(2.5V)
  • 输入电源‌:5V典型工作电压

2. 关键跳线设置

模块提供多组跳线用于灵活配置:

跳线编号功能描述默认配置
J3LDO1输入源选择连接至Buck2输出
J9LDO2输入源选择连接至VSYS
J10LDO3/4输入源选择连接至VSYS
J5LDO1输出电压选择低电平(1.8V)
J8Buck工作模式选择高电平(强制PWM模式)

3. 测试点布局

评估板提供46个测试点,方便测量各电源轨电压和关键信号:

  • 电源输出测试点‌:TP15( Buck1)、TP16( Buck2)等
  • 控制信号测试点‌:TP11( MODE/STBY)、TP14( PB/EN)等
  • 接口信号测试点‌:TP42( SDA)、TP45( SCL)等

三、图形用户界面(GUI)操作指南

1. GUI安装与启动

  • 获取方式‌:通过TI DevTools页面下载,支持浏览器运行或独立应用程序
  • 系统要求‌:Chrome®(v46+)、Firefox®(v38+)或Microsoft Edge®(v111.0.1661.41+)
  • 连接方式‌:通过USB-A转micro-B电缆连接EVM与主机

2. 核心功能页面

  1. 寄存器映射页‌:
    • 实时显示和修改所有PMIC寄存器
    • 支持立即写入和延迟写入两种模式
    • 提供位字段视图和搜索功能
  2. NVM配置页‌:
    • 电源资源配置(电压/电流设置)
    • 时序配置(上电/掉电时序)
    • 数字引脚配置(MFP功能选择)
  3. 时序绘图工具‌:
    • 可视化电源轨上电/掉电时序
    • 支持16个时隙分配(0-15)
    • 可配置时隙持续时间(0ms/1.5ms/3ms/10ms)

3. NVM编程流程

  1. 通过I2C发送关闭请求(进入初始化状态)
  2. 启用I2C通信接口
  3. 加载自定义配置文件(JSON/CSV格式)
  4. 执行NVM编程操作
  5. 验证编程结果(自动比对寄存器设置)

四、典型应用设计建议

1. 电源设计考量

  • 输入滤波‌:每路Buck输入推荐4.7μF+0.1μF电容组合
  • 输出滤波‌:Buck输出使用0.47μH电感+47μF电容
  • 散热管理‌:注意线性稳压器和开关管的温升

2. PCB布局要点

  • 分层设计‌:顶层布置自举电容,底层布置PVDD滤波电容
  • 地分割‌:模拟地(AGND)与功率地(GND)物理隔离
  • 敏感信号‌:I2C走线远离高频开关节点

3. 保护机制配置

  • 过流保护‌:通过外部电阻(22kΩ-100kΩ)调节3A-12.2A阈值
  • 温度监控‌:125°C预警(OTW)、155°C关断(OTE)
  • 电压监测‌:可配置欠压保护阈值

五、开发资源

  • 官方设计工具‌:TPS65219-GUI软件包
  • 参考设计‌:SLVUCD1A用户指南(2024年9月修订版)
  • 技术支持‌:TI E2E™电源管理论坛
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