TLD5542-1HIPOW_EVAL评估板：高功率电源管理的理想之选

在电子工程师的日常工作中，评估板是验证和测试芯片性能的重要工具。今天，我们来深入了解一下TLD5542-1HIPOW_EVAL评估板，它能帮助我们更好地掌握TLD5542-1芯片的高功率应用能力。

文件下载：Infineon Technologies TLD5542-1HIPOW_EVAL评估板.pdf

评估板概述

TLD5542-1HIPOW_EVAL评估板是一款4开关同步升降压调节器，它充分展示了TLD5542-1芯片的高功率能力。其输出电压可在5V至24V之间调节，最大输出电流可达25A，在无散热片的情况下，可实现高达300W的功率传输。开关频率为250kHz，效率最高可达98%。该评估板既可以配置为电流调节器，也可以配置为电压调节器，适用于多种不同的应用场景。

评估板特点

高效拓扑结构

H桥架构是高电流应用中最有效的升降压拓扑之一。TLD5542-1通过SPI接口提供完整的控制和诊断功能，并且由于具备跛行回家模式，即使在没有微控制器的应用中也能正常工作。

灵活配置

默认配置为可调电压调节器，最大输出电流为25A。通过重新配置几个焊接跳线，该板可以转变为用于电池或超级电容器充电器应用的电流调节器。

便捷调节

板上有两个微调器RVOLT和RSET，可轻松在整个范围内调节输出电压和输出电流。

PC GUI控制

通过英飞凌μIO棒，该评估板可以由PC GUI进行控制，方便工程师进行参数设置和监控。

快速启动步骤

无微控制器的电流调节器设置

1. 跳线配置：按照表1设置跳线，如JV1打开以旁路输出电流分流电阻，JI1闭合以连接电流分流器等。
2. 连接跳线：连接LHI（跛行回家）和J_PWMI跳线。
3. 连接负载：注意输出电流在SET调整到最大时可达30A。
4. 连接电源：将12V电源连接到$V_{IN}$连接器。
5. 调节电流：将RSET微调器逆时针旋转到底以降低输出电流至最小值。
6. 启动输出：连接EN跳线以开始向负载提供输出电流。
7. 调整电流：使用RSET调整$I_{OUT}$，输出电流应高于2A以获得更好的瞬态响应。

无微控制器和PC GUI的电压调节器设置

1. 跳线配置：按照表2设置跳线，如JV1闭合以旁路输出电流分流电阻，JV2闭合以连接电压调节器反馈分压器等。
2. 连接跳线：连接J_EN、LHI和PWMI跳线。
3. 连接电源：将12V电源连接到$V_{IN}$连接器。
4. 调节微调器：将RSET微调器顺时针旋转到底以提高瞬态响应和精度。
5. 调节电压：旋转RVOLT微调器以获得所需的$V_{OUT}$。
6. 连接负载：将负载连接到$V_{OUT}$。

使用PC GUI的电压/电流调节器设置

1. 设置跳线：根据需要设置电压或电流调节器的焊接跳线。
2. 移除跳线插头：移除J_LHI、J_PWMI、J_EN跳线插头。
3. 连接μIO棒：将μIO连接到J_uIO连接器，并将uIO棒连接到PC。
4. 启动软件：启动英飞凌Toolbox和LED配置向导。
5. 连接电源：将电源连接到$V_{IN}$连接器。
6. 调节参数：使用GUI调节所需的输出电流/电压，并连接负载。

英飞凌μIO棒和英飞凌Toolbox

英飞凌μIO棒是一种接口设备，可通过PC在运行时控制英飞凌的评估板/套件。它允许评估板通过USB进行SPI编程和监控，使用Config Wizard软件（可通过英飞凌Toolbox下载）。英飞凌Toolbox是一个单一平台接口，可实现工具的快速安装、文档查看、已安装工具的启动和更新通知等功能。

安装和启动Config Wizard

1. 打开“管理工具”选项卡。
2. 搜索“Config Wizard for LED”并点击“安装”按钮。
3. 选择英飞凌Toolbox上的“我的工具”选项卡。
4. 按下LED配置向导的“开始”按钮。
5. 点击TLD5542-1图标以启动LED GUI界面。

基于PC GUI的板控制

基本用户界面

基本用户界面允许简化访问TLD5542-1上的主要寄存器，例如通过旋钮进行模拟调光，并提供TLD5542-1状态的直接反馈，显示每个标准诊断寄存器位的指示灯。可以在不需要函数发生器的情况下提供EN信号和PWMI信号。正确的启动顺序是：连接电源到$V_{IN}$，将EN设置为ON并保持PWMI为OFF，设置所需的模拟调光水平，最后将PWMI设置为ON。

工程用户界面

工程用户界面允许用户向TLD5542-1发送一系列SPI命令，同时也可以控制PWMI和EN引脚。建议的操作顺序是：编写要发送的SPI命令列表，按下EN按钮打开设备，按下SEND按钮发送命令列表，最后按下PWMI按钮启用开关活动。

工作范围和功率降额

TLD5542-1HIPOW-EVAL评估板效率非常高，在环境温度$T{A}=25^{circ}C$，输入电压$V{IN}$低至9V的情况下，无散热片时可在输出端提供高达300W的功率。需要注意的是，该模块未实现热保护，因此当输出功率超过功率降额曲线时，必须确保适当的散热。散热片应放置在开关MOSFET下方，并通过散热垫与PCB电绝缘。

电气特性

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	注意/测试条件
输入电压	$V_{IN}$	7.5		35	V	$V_{IN}$ < 9V时可能发生功率降额
输出电压	$V_{OUT}$	2		24	V	电流调节器模式；电压调节器模式
输出电流	$I_{OUT}$	0		25	A
输出功率	$P_{OUT}$		300；400		W	无散热片，$V{IN}$ 9V至35V，$T{A}=25^{circ}C$；有散热片，$V{IN}$ 9V至35V，$T{A}=25^{circ}C$
开关频率			250		kHz	存在扩频偏差
PWM频率	$PWM_{freq}$	100		500	Hz
系统效率	$eta$		97；96		%	电压模式：$V{IN}=12V$，$V{OUT}=12V$，$I{OUT}=25A$；电流模式：$V{IN}=12V$，$V{OUT}=12V$，$I{OUT}=20A$

物料清单、PCB布局和原理图

文档中提供了详细的物料清单，包括各种电容、电阻、二极管、集成电路等元件的型号、封装和数量。同时，虽然文档中未详细展示PCB布局和原理图，但这些信息对于工程师进行进一步的设计和优化非常重要。

总结

TLD5542-1HIPOW_EVAL评估板是一款功能强大、配置灵活的评估工具，适用于高功率电源管理应用。通过本文的介绍，相信大家对该评估板的特点、使用方法和性能有了更深入的了解。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求进行合理配置和调试，充分发挥TLD5542-1芯片的优势。大家在使用这款评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。