TPS25961EVM评估模块技术解析与应用指南

Texas Instruments TPS25961EVM评估模块配置用于评估TPS25961电子保险丝的运行情况。TPS25961 100mΩ电子保险丝是一款集成式FET热插拔器件，可创建高度集成的电路保护和电源管理解决方案。TPS25961只需很少的外部元件即可提供多种保护模式，能够非常有效地抵御过载、短路、电压浪涌和过多浪涌电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25961EVM评估模块数据手册.pdf

TI TPS25961EVM评估模块支持一个独立通道，并提供可编程OVLO和ILM设置。

特性

• 工作电压：2.7V至19V（典型值）
• 可编程UVLO与OVLO
• 可编程电流限制

测试设备设置

PCB布局

‌TPS25961EVM评估模块技术解析与应用指南‌

一、核心特性与设计亮点

1. ‌智能保护架构‌
   • 集成2.7-19V宽输入范围与2A负载能力的eFuse芯片，支持可编程欠压锁定(UVLO)和过压锁定(OVLO)功能，阈值分别可配置为10.84V和13.76V。
   • 采用TVS二极管(D1)实现输入瞬态保护，Schottky二极管(D3)抑制输出负压尖峰。
2. ‌灵活配置能力‌
   • 通过跳线J3实现四档电流限制选择（0.1A/0.2A/0.47A/2A），默认设置为2A（跳线5-6位置）。
   • OVLO阈值可通过J2选择固定5.9V或可编程13.76V模式。
3. ‌可视化监测接口‌
   • 提供EN/UVLO(TP3)、OVLO(TP4)、ILM(TP5)等关键信号测试点，绿色LED(D2)实时指示输出状态。
   • 支持PMBus协议的数字监控接口，可读取实时工作参数。

二、典型应用场景

• ‌消费电子电源保护‌：适用于智能音箱、TWS耳机等设备的输入过流/过压防护。
• ‌工业设备保护‌：为视频监控摄像头、电能表等设备提供Hot-Plug浪涌抑制（典型值1.2A/μs）。
• ‌测试验证平台‌：通过标准2×1端子台(J1/J5)快速接入测试设备，验证保护电路响应特性。

三、关键测试项目与数据

1. ‌Hot-Plug测试‌
   • 输入12V时输出上升时间典型值1.2ms，配合23.2kΩ电流限制电阻可实现平滑启动（见图5-2）。
2. ‌故障保护测试‌
   • 过流响应时间：<5μs（2A限流条件下）
   • 输出短路保护：支持Hot-Short和冷启动短路两种模式，自动进入hiccup保护状态（图5-4/5-5）。
3. ‌OVP测试‌
   • 当输入超过13.76V时，器件在20μs内切断输出（图5-6）。

四、设计参考要点

1. ‌PCB布局建议‌
   • 功率路径使用≥2oz铜厚，输入/输出端子(J1/J5)就近布置100nF+1μF去耦电容阵列。
   • 敏感信号线（如EN/UVLO）需远离高频开关节点。
2. ‌热管理设计‌
   • 持续2A输出时芯片结温升约35°C，建议环境温度不超过85°C。
   • 未安装的120μF电解电容(C5)位置可用于扩展输出储能。
3. ‌BOM优化方向‌
   • 可替换DNP电阻R10(23.2kΩ)调整电流限制斜率，配合不同负载特性。
   • 选用AEC-Q200认证的X7R材质电容(C4)提升可靠性。

五、评估模块扩展应用

该EVM可作为以下开发基础：

• 多级保护电路原型设计（配合MCU实现级联保护）
• 汽车电子负载开关验证（需增加ISO7637脉冲测试）
• 智能配电系统从站单元（通过PMBus组建数字电源网络）

本文基于TI官方文档SLVUCK3(2022年12月版)撰写，完整设计文件可通过TI官网获取评估板原理图(图3-1)和Gerber数据(图6-2)。