Texas Instruments TPS281C30评估板 设计用于评估TPS281C30工业高侧开关的性能和功能。TPS281C30开关是一款单通道开关，用于60V、30Ω低导通电阻和6A连续电流。该模块具有可调电流限值（带板载电位器）和可配置电流检测（带固定电阻器或板载电位器）。TPS281C30模块包括BoosterPack插入式模块接头，支持用户轻松连接到TPS281C30高侧开关。该评估板具有理想的电路板布局和铜区域，可提高散热性能。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS281C30EVM评估板用户指南.pdf

特性

• 可通过板载电位器调节电流限制
• 可通过固定电阻器或板载电位器来配置电流检测
• BoosterPack™插入式模块接头支持由外部微控制器控制电源开关
• 板载 3.3V LDO支持通过一组跳线操作控制信号

示意图

评估板3D视觉图

TPS281C30工业高侧开关评估模块技术解析与应用指南

一、评估模块核心特性

TPS281C30EVM是德州仪器(TI)专为TPS281C30工业高侧开关设计的评估模块，具有以下突出特性：

• ‌宽电压兼容性‌：支持3-60V输入电压范围
• ‌多版本适配‌：兼容A/B/C/D四个版本芯片
• ‌灵活配置方式‌：
  • 可通过跳线手动控制
  • 支持BoosterPack™接口连接MCU
• ‌多重保护机制‌：
  • 可调电流限制(1A-10A)
  • 集成电感负载放电电路
  • 过温保护功能

二、硬件架构解析

1. 核心电路设计

• ‌功率路径‌：
  • 输入端子J1/J3：支持60V最大输入
  • 输出端子J2/J4：30mΩ导通电阻
  • 采用VQFN20封装的TPS281C30
• ‌控制电路‌：
  • 集成3.3V LDO(U1)为控制信号供电
  • 三路10kΩ保护电阻(R1-R3)用于信号隔离
  • 可通过跳线J6-J8配置使能信号

2. 保护电路实现

• ‌电流限制‌：
  • 通过R6(24.9kΩ)和R7(16.9kΩ)并联设置
  • 跳线J10/J11选择电阻组合
• ‌电感负载处理‌：
  • 版本A/B：内置VDS钳位
  • 版本C/D：需外接TVS二极管(D5)

三、典型配置方法

1. 跳线默认设置

跳线	功能	推荐配置
J5	LDO使能	2-3(使能)
J6	EN_IC	根据应用需求
J9	电感放电	断开(使用TVS)
J12	MCU供电	1-2(禁用)

2. 电流限制配置步骤

1. 确定目标电流限制值(1-10A)
2. 计算所需ILIM电阻：
   RILIM = 17.5V / Ilim
3. 通过J10/J11选择合适电阻组合
4. 验证实际限制电流

四、BoosterPack接口应用

1. 关键引脚定义

• 引脚5(FLT)：故障指示信号
• 引脚6(SNS_BP)：电流检测输出
• 引脚38-40：控制信号输入

2. 开发注意事项

• 使用MCU控制时需移除J6-J8跳线
• SNS引脚最大输出电压被内部钳位
• 避免多个电源同时供电(通过J12选择)

五、应用场景建议

1. 工业控制系统

• ‌ 安全扭矩关断(STO) ‌：
  • 配置快速关断响应
  • 启用故障自动检测
• ‌保持制动控制‌：
  • 使用版本C/D芯片
  • 外接TVS二极管

2. 数字输出模块

• 优点：
  • 简化PLC接口设计
  • 集成诊断功能
• 典型配置：
  • 启用DIAG_EN
  • 设置适当电流限制

六、PCB设计要点

1. ‌布局建议‌：
   • 功率走线最小宽度：2mm(2oz铜)
   • 敏感信号远离功率路径
   • 测试点均匀分布
2. ‌热管理‌：
   • 充分利用芯片散热焊盘
   • 建议添加辅助散热器
3. ‌EMI优化‌：
   • 输入输出端添加滤波电容
   • 关键信号串联电阻