Texas Instruments TPS51383EVM转换器评估模块 (EVM) 是一款单同步降压转换器板，采用4.5V至24V输入电压，在8A时提供3.36V电压。TPS51383是一款单D-CAP3™模式同步降压转换器，需要非常少的外部元件。Texas Instruments TPS51383支持专门设计用于笔记本电脑电源系统的切换功能。集成的低RDS(ON) 功率MOSFET可实现高效率，简单易用，外部元件数量极少，适合用于空间受限的电源系统。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS51383EVM转换器评估模块数据手册.pdf

特性

• 精确基准电压
• 快速负载瞬态响应
• 自动跳跃模式运行，提高轻负载效率
• OOA轻负载运行，开关频率>25kHz
• D-CAP3控制模式，具有良好的线路、负载调节，无需外部补偿

板布局

德州仪器TPS51383/TPS51384降压转换器评估模块技术解析

一、产品概述

TPS51383EVM和TPS51384EVM是德州仪器(TI)推出的同步降压转换器评估模块，专为评估TPS51383和TPS51384芯片性能而设计。这两款评估模块采用D-CAP3™控制模式，具有极高的集成度和优异的负载瞬态响应特性。

‌核心特性‌：

• 宽输入电压范围：4.5V至24V
• 高效率同步降压转换
• TPS51383提供固定3.36V/8A输出+3.3V/100mA LDO
• TPS51384提供固定1.82V/8A输出+1.8V/100mA LDO
• 自动跳频模式提升轻载效率
• 集成低RDS(ON)功率MOSFET
• 无需外部补偿网络

二、关键性能参数

2.1 TPS51383EVM规格参数

参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	4.5	12	24	V
输出电压	-	-	3.36	-	V
工作频率	VIN=12V, IOUT=8A	-	600	-	kHz
输出电流	-	0	-	8	A
过流限制	VIN=12V, LOUT=1.5μH	-	11	-	A
输出纹波	VIN=12V, IOUT=8A	-	20	-	mVpp

2.2 TPS51384EVM规格参数

参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	4.5	12	24	V
输出电压	-	-	1.82	-	V
工作频率	VIN=12V, IOUT=8A	-	600	-	kHz
输出电流	-	0	-	8	A
过流限制	VIN=12V, LOUT=1μH	-	11	-	A
输出纹波	VIN=12V, IOUT=8A	-	20	-	mVpp

三、评估模块硬件设计

3.1 电源连接配置

评估板提供多种电源配置选项：

• ‌主输入电源‌：通过J1端子连接4.5-24V输入
• ‌输出电压监测点‌：TP5(VOUT)和TP12(GND)
• ‌输入电压监测点‌：TP2(VIN)和TP9(GND)
• ‌LDO输出监测‌：TP15(LDO输出)和TP18(GND)

3.2 关键功能跳线配置

• ‌JP1‌：PG上拉控制（1-2连接上拉至VCC，2-3连接上拉至VOUT）
• ‌JP2/JP3‌：使能控制（JP2连接VIN至JP3-1，JP3-2-3使EN接地禁用输出）
• ‌JP4‌：模式选择（2-3设置为PSM模式，2-1设置为OOA模式）

3.3 推荐外部元件

输出电压	电感(μH)	输出电容(μF)	CFF(pF)
3.36V	1.5	44-220	22
1.82V	1.0	44-220	NA

四、评估系统搭建指南

4.1 启动流程

1. 确保JP2和JP3跳线正确设置（EN初始禁用）
2. 连接输入电源至J1（先接线后上电，不支持热插拔）
3. 调整JP3跳线使能输出（连接1-2引脚）
4. 连接负载至J2输出端子

4.2 典型测试结果

• ‌启动波形‌：约600μs完成启动过程，输出电压稳定建立
• ‌关断波形‌：约200μs完成关断过程，输出电压平滑下降
• ‌输出纹波‌：
  • PSM模式(10mA负载)：约20mVpp
  • OOA模式(10mA负载)：约15mVpp
  • 满载(8A)：约20mVpp

五、PCB布局设计要点

评估模块采用4层PCB设计：

• ‌顶层‌：主功率走线(VIN/VOUT/GND)、IC引脚连接、大面积地填充
• ‌内层1/2‌：完整地平面
• ‌底层‌：地平面和信号地铜填充、反馈走线

‌布局优化建议‌：

1. 输入去耦电容(C3-C6)尽可能靠近IC的VIN和PGND引脚
2. 保持功率路径走线短而宽
3. 敏感信号线与开关节点隔离
4. 使用多个过孔连接不同层的地平面

六、典型应用场景

1. ‌笔记本电源系统‌：利用其开关切换功能为CPU/GPU供电
2. ‌工业控制系统‌：为FPGA、ASIC等器件提供稳定电源
3. ‌通信设备‌：用作射频模块的电源管理单元
4. ‌嵌入式系统‌：空间受限应用的高效电源解决方案