Texas Instruments TPS61289EVM-113转换器评估模块（EVM）旨在协助用户快速评估和测试TPS61289器件的运行情况和功能。Texas Instruments TPS61289是一款可堆叠双向同步降压/升压转换器，集成了高侧同步整流器FET并使用外部FET。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS61289EVM-113转换器评估模块数据手册.pdf

特性

• 低压范围：0.5V至5V
• 高压范围：10V至20V
• 可编程电流限制：20A（典型值）
• 双向电池管理系统
• 固定或^I2C^控制或外部电流和电压目标

板布局

TPS61289EVM-113评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TPS61289EVM-113是德州仪器(TI)推出的高性能双向降压/升压同步转换器评估模块，基于TPS61289器件开发，具有以下突出特性：

‌关键性能参数‌：

• ‌宽电压范围‌：支持VLOW侧0.5-5V和VHIGH侧10-20V工作电压
• ‌高功率能力‌：最大15A充放电电流
• ‌智能频率控制‌：
  • 250kHz默认开关频率（VLOW>1.7V）
  • 可自动降至100kHz（VLOW<1.5V）或50kHz（VLOW<0.5V）
• ‌超高效率‌：>95%（VLOW=4.2V，VHIGH=15V，7A充放电时）
• ‌灵活控制‌：支持外部EN/MODE控制和USB2ANY接口编程控制

二、模块架构解析

1. 功能分区

评估板包含六大功能区域：

• ‌VLOW端口‌：连接Vbat电源轨
• ‌VHIGH端口‌：连接Vbus电源轨
• ‌功率级‌：TPS61289主功率电路
• ‌辅助电源‌：提供10V/5V/-5V控制电源
• ‌采样补偿电路‌：实现电池远程电压和充放电电流采样
• ‌DA转换部分‌：生成电压/电流设置信号

2. 接口配置

‌关键连接器‌：

• J1/J3：VHIGH正/负连接端
• J2/J4：VLOW正/负连接端
• J7：USB2ANY编程接口

‌测试点‌：

• TP1/TP3：高压侧电压检测
• TP6/TP7：电池电流检测
• TP8/TP10：电池远程电压检测

三、典型测试配置

1. 测试台搭建要点

• ‌电源要求‌：
  • PS-High：20V/10A能力
  • PS-Low：5V/25A能力
• ‌电子负载‌：
  • E-Load-High：20V/10A能力
  • E-Load-Low：5V/25A能力
• ‌电容选择‌：数百微法5V以上耐压电容
• ‌测量设备‌：
  • 电流探头（支持30A测量）
  • 20MHz带宽示波器

2. 工作模式配置

‌跳线设置‌：

跳线	功能	配置说明
JP1	EN控制	(1,2):器件使能，(2,3):器件禁用
JP2	模式选择	(1,2):降压模式，(2,3):升压模式
JP4	电流设置	开路:外部参考，(1,2)参考
JP5	电压设置	开路:外部参考，(1,2)参考

四、USB2ANY控制详解

1. 接口配置流程

1. 安装USB2ANY Explorer软件(固件v2.8.2.0)
2. 选择GPIO和I2C接口
3. GPIO配置：
   • GPIO6：EN控制(1=高电平)
   • GPIO7：MODE选择(1=降压，0=升压)

2. I2C参数设置

‌电压/电流计算公式‌：

• 充电电流(A) = 5×Iset(V)×0.987 - 0.064
• 电压目标(V) = Vset(V)

‌典型配置示例‌：

• 设置4V充电电压：
  • 从机地址：0x4D
  • 内部地址：0x0C
  • 写入数据：0xCC
• 设置5A充电电流：
  • 从机地址：0x4C
  • 内部地址：0x03
  • 写入数据：0x73

五、PCB设计要点

1. 叠层结构

• 4层板设计
• 顶层/底层：2oz铜厚
• 内层1/2：1oz铜厚

2. 布局关键

• 功率路径最短化
• 输入电容距VIN引脚<3mm
• SW节点铜箔面积最小化
• 采用星型接地拓扑

3. 热管理

• 利用GND引脚作为主要散热路径
• SOT-23-6封装热阻RθJA=173°C/W
• 建议采用4层板堆叠设计

六、典型应用场景

1. 电池充放电管理

• 支持4.2V锂电池高效充放电
• 实现CC/CV充电曲线
• 内置JEITA温度保护算法

2. 工业电源转换

• 12V转5V@10A高效转换
• 支持输入电压跌落补偿
• 集成打嗝模式短路保护