TPS62830xDRLEVM评估模块深度解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS62830xDRLEVM评估模块旨在 评估和测试TPS628303A和TPS628303B降压转换器的操作和功能。 TPS628303x转换器是同步降压DC-DC转换器,具有集成噪声滤波电容器,专为实现出色的EMI性能而优化。TPS62830xDRLEVM评估模块将2.25V至5.5V输入电压转换为提供高达3A最大电流的稳压1.8V输出电压。TPS62830xDRLEVM采用SOT583封装。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS62830xDRLEVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • 评估和测试TPS628303A和TPS628303B降压转换器的运行情况和功能
  • 提供高达3A(最大值)电流
  • 将2.25V至5.5V的输入电压转换为1.8V调节输出电压

PCB布局

DC-DC转换器

TPS62830xDRLEVM评估模块深度解析与应用指南

一、评估模块核心特性

TPS62830xDRLEVM是德州仪器(TI)推出的同步降压DC-DC转换器评估模块,用于快速评估TPS62830x系列降压转换器性能。该系列包含四种电流版本(1A/3A/3A带锁存保护/4A),均采用紧凑的1.6mm×2.1mm SOT583封装。

关键性能参数‌:

  • 输入电压范围‌:2.25V至5.5V
  • 输出电压‌:固定1.8V(可通过修改反馈网络调整)
  • 输出电流能力‌:TPS628301A(1A)、TPS628303A/B(3A)、TPS628304A(4A)
  • 拓扑结构‌:基于DCS-Control架构的同步降压转换
  • 工作模式‌:支持PWM固定频率和节能模式(通过MODE引脚选择)

二、硬件设计解析

1. 创新性双封装兼容设计

虽然评估模块仅采用SOT583封装,但TI在数据手册中展示了创新的‌重叠式封装布局方案‌(如图2-1所示)。QFN(1.0mm×2.0mm)和SOT583封装具有相同引脚排列,允许设计者创建兼容两种封装的PCB布局,为元器件供应短缺时提供备选方案。

2. 模块扩展接口

评估板提供两组关键连接器:

  • J1(输入侧) ‌:
    • Pin1-2:VIN主电源输入
    • Pin3-4:S+/S-输入电压检测
    • Pin5-6:GND回路
  • J2(输出侧) ‌:
    • Pin1-2:VOUT电源输出
    • Pin3-4:S+/S-输出电压检测
    • Pin5-6:GND回路

这种四线制检测方式可消除走线阻抗带来的测量误差,特别适合大电流应用。

三、评估板配置选项

1. 工作模式选择(JP2)

  • PWM模式‌:跳线连接VIN与MODE,强制固定频率工作
  • 节能模式‌:跳线连接MODE与GND,轻载时自动切换至脉冲跳跃模式

2. 使能控制(JP1)

  • ON位置‌:连接EN至VIN,使能器件工作
  • OFF位置‌:连接EN至GND,关断器件

3. Power-Good监控(J3)

开漏PG信号通过J3引出,可连接MCU实现电源时序监控,典型应用需外接10kΩ上拉电阻。

四、电路优化与测试方案

1. 输入/输出电容扩展

评估板预留多个电容位置供性能优化:

  • 输入电容扩展‌:C2、C3位置可增加10μF陶瓷电容,降低输入纹波
  • 输出电容扩展‌:C9位置可增加10μF电容,改善负载瞬态响应
  • 高频去耦‌:C5、C10(2200pF)提供高频噪声滤波

2. 环路响应测量

通过切断R3并联走线并焊接50Ω电阻,可注入测试信号进行环路响应分析。这种方法允许工程师评估相位裕度和增益裕度,确保系统稳定性。

五、典型应用场景

1. 汽车电子系统

  • 信息娱乐系统核心供电
  • ADAS传感器电源
  • 车载网络模块供电

2. 工业应用

  • PLC模块电源
  • 工业传感器供电
  • HMI界面电源管理

3. 便携式设备

  • 平板电脑PMIC辅助电源
  • 医疗监测设备供电
  • 物联网网关电源

六、设计注意事项

  1. 热考虑‌:4A满载时需确保PCB散热能力,建议:
    • 使用2oz铜厚
    • 增加散热过孔阵列
    • 必要时添加散热片
  2. 元件选型‌:
    • 输出电感L1需满足饱和电流要求(4.8A)
    • 陶瓷电容选用X7R/X5R材质保证温度稳定性
  3. 测试安全‌:
    • 注意评估模块表面可能达到高温
    • 使用绝缘工具操作
    • 避免输出短路
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