Texas Instruments TPSM64406EVM评估模块（EVM）用于展示TPSM64406的功能和性能。TPSM64406是一款双降压DC/DC模块，具有集成式功率MOSFET和电感器。该评估模块提供双3A输出。输出电压可单独编程为3.3V和5V固定电压，也可以使用外部反馈电阻进行调节。

数据手册；*附件：Texas Instruments TPSM64406EVM 评估模块（EVM）数据手册.pdf

满载时，默认开关频率编程为1MHz。轻负载时，开关模式可在FPWM和PFM模式之间选择。可通过跳线选择启用或禁用每个通道。最后，可通过配置电阻器选择启用或禁用扩频。Texas Instruments TPSM64406EVM设计用于在单个PCB设计中展示该器件的全部功能。

特性

• 支持功能安全
  • 可提供文档，协助功能安全系统设计
• 多功能双输出电压或多相单输出同步降压模块
  • 集成MOSFET、电感器和控制器
  • 6.3 V 至 36 V 的宽输入电压范围
  • 可调输出电压降为 0.8 V 至 16 V
  • 6.5mm×7.0mm×2mm包覆成型封装
  • -40 °C至125 °C结温范围
  • 负输出电压能力
• 在整个负载范围内具有超高效率
  • 峰值效率达94%以上
  • 用于提升效率的外部偏置选项
  • 外露焊盘，热阻抗低
    • 评估模块θJA = 18.2°C/W
• 超低传导和辐射EMI特性
  • 低噪声封装，具有双输入路径和集成电容器，可减少开关振铃
  • 输入EMI滤波器，带有用于并联阻尼的电解电容器
  • 电阻器可选扩频
  • 恒定频率FPWM工作模式
  • 符合CISPR 11和32 B类排放标准
• 可扩展电源的绝佳选择
• 4层、2oz PCB设计
• 固有保护特性可实现稳健设计
  • 用于排序、控制和VIN UVLO的精密使能输入和开漏PGOOD指示器
  • 过流和热关断保护

板布局

Texas Instruments TPSM64406EVM评估模块技术解析与应用指南

一、产品核心特性

TPSM64406EVM是德州仪器(TI)推出的一款36V输入双通道同步降压模块评估板，具有以下突出特点：

‌关键性能参数‌：

• ‌双通道输出‌：支持双路3A独立输出或堆叠6A单路输出
• ‌宽输入范围‌：6.3V至36V工作电压(瞬态耐受达42V)
• ‌高效转换‌：峰值效率达94%(5V输出@12V输入)
• ‌超紧凑设计‌：6.5mm×7mm×2mm HotRod™ QFN封装
• ‌先进EMI特性‌：满足CISPR 11/32 Class B标准

‌核心技术创新‌：

• 集成MOSFET、电感和控制器的一体化电源模块
• 可编程开关频率(500kHz-2MHz)
• 支持PFM/FPWM两种工作模式切换
• 内置扩频调制技术降低EMI

二、硬件架构解析

1. 系统组成架构

评估模块采用四层PCB设计(2oz铜厚)，包含三大子系统：

1. ‌功率转换模块‌：
   • 集成TPSM64406双路降压转换器
   • 每路配置独立输入/输出滤波网络
2. ‌配置接口‌：
   • 跳线选择EN1/EN2使能控制
   • J4频率选择跳线(1MHz/2.1MHz)
   • J5模式选择跳线(PFM/FPWM)
3. ‌监测电路‌：
   • 16个测试点覆盖关键节点
   • VOUT1_S+/VOUT2_S+精密检测端子

2. 关键电路设计

• ‌输入滤波‌：
  • 100μF电解电容+2.2μF陶瓷电容组合
  • 共模电感L1抑制高频噪声
• ‌输出配置‌：
  • 默认VOUT1=5V, VOUT2=3.3V
  • 通过FB1/FB2引脚可调输出(0.8V-16V)
• ‌热管理‌：
  • 底部散热焊盘通过多个过孔连接
  • θJA=18.2°C/W的优异热性能

三、性能测试数据

1. 效率测试结果

测试条件	VOUT1效率	VOUT2效率
VIN=12V, IOUT=3A	91.2%	87.5%
VIN=24V, IOUT=3A	89.6%	85.5%
VIN=36V, IOUT=3A	86.8%	83.2%

2. 热性能表现

• ‌典型工况‌：VIN=12V, IOUT=3A时
  • 最高温度点：78°C(电感区域)
  • 平均温升：42°C
• ‌极限工况‌：VIN=36V, IOUT=3A时
  • 最高温度点：102°C
  • 建议强制风冷(200LFM)

3. EMI测试数据

• 传导发射裕量：>6dB @30MHz
• 辐射发射裕量：>8dB @1GHz
• 扩频调制效果：降低峰值EMI 4-6dB

四、典型应用设计

1. 工业自动化电源方案

‌系统配置‌：

• 输入：24V工业总线
• 输出：
  • 5V@3A(逻辑电路)
  • 3.3V@2A(传感器)
• 关键设置：
  • J4选择1MHz频率
  • J5选择FPWM模式
  • R14=121kΩ启用扩频

2. 测试测量设备应用

‌PCB布局要点‌：

1. 功率路径：
   • 使用宽铜箔(≥50mil)
   • 避免直角走线
2. 信号完整性：
   • FB走线远离开关节点
   • SYNC信号阻抗匹配
3. 热设计：
   • 底部预留1.5mm²散热区
   • 建议使用Thermal PAD