德州仪器TPS63060EVM-619评估模块使用指南

在电子工程师的日常工作中，评估和测试各类集成电路是一项重要任务。今天，我们就来详细了解一下德州仪器（Texas Instruments）的TPS63060EVM-619评估模块（EVM），它能帮助我们轻松评估和测试TPS63060的运行和功能。

文件下载：TPS63060EVM-619.pdf

一、TPS63060EVM-619概述

1.1 背景

TPS63060是一款高效的单电感、内部补偿的降压 - 升压转换器，采用10引脚、3mm×3mm的SON封装，有固定输出电压和可调输出电压两种版本。TPS63060EVM-619使用的是可调输出电压版本的集成电路（IC），默认设置为5V输出。如果要评估固定输出版本，只需按照“Fixed Output Operation”部分的说明进行小改动即可。该评估模块的输入电压范围为2.5V至12V。

1.2 性能规格

以下是TPS63060EVM-619的性能规格总结（环境温度为25°C）：	规格	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	2.5	-	12	V
输出电压	IOUT = 0 mA至1000 mA	2.5	5	8	V
输出电流	VIN = 10 V至12 V	0	-	1000	mA
	VIN = 5 V至10 V，VOUT = 5 V	0	-	2000	mA
	VIN = 2.5 V至10 V，VOUT = 2.5 V	0	-	2000	mA
工作频率	-	-	2400	-	kHz
效率	5 V输入，1000 - mA负载	-	93%	-	-
输出纹波	5 V输入，500 - mA负载	-	25	-	mV

1.3 电路修改

该评估模块的印刷电路板（PCB）设计兼容固定和可调版本的IC。如果安装固定版本，需要将R1替换为0Ω电阻，R2开路。此外，电路板上还有额外的位置用于安装额外的输入和输出电容。

• 可调输出IC U1操作：U1用于评估可调输出版本，默认设置为5V。可以使用电阻R1和R2将输出电压设置在2.5V至8V之间，具体阻值可参考数据手册。
• 固定输出操作：若要评估固定版本，将U1替换为固定版本的IC，同时将R1替换为0Ω电阻，R2位置保持开路。

二、设置与测试结果

2.1 输入/输出连接器和端口说明

• J1 - VIN：连接U1输入电源的正端。
• J2 - Sense：Vin Sense和GND Sense，用于在输入电容处采样输入电压的低电流检测线。
• J3 - GND：U1输入电源的Vin GND返回连接，与J6共用。
• J4 - VOUT：输出电压连接端口。
• J5 - Sense：Vout Sense和GND Sense，用于在输出电容处采样输出电压的低电流检测线。
• J6 - GND：输出电压的Vout GND返回连接，与J3共用。
• J7 - PG GND：Power Good（PG）测试点和GND连接。
• JP1 - ENABLE：中心引脚与ON短接可开启设备，与OFF短接则关闭设备。
• JP2 - PWR Save：中心引脚与OFF短接可禁用节能模式；与ON短接则在轻载电流时自动进入节能模式。中心引脚还可用于与外部时钟同步，具体细节参考数据手册。

2.2 操作设置

要操作评估模块，需将输入电源的正端连接到J1，负端连接到J3；将负载的正端连接到J4，负端连接到J6；用短接跳线将JP1的EN短接到ON（引脚1和2）。

2.3 上电过程

软启动电路通过一个斜坡控制电流限制比较器，使开关电流限制从低开始逐渐增加到最大值。在此过程中会监测输出电压，只有输出电压上升时，开关电流才会增加。文档中提供了在不同输入电压（VIN）条件下，连接13Ω负载时的启动数据和波形图。大家可以思考一下，在实际应用中，软启动电路的这种特性对整个系统的稳定性有哪些具体影响呢？

2.4 输出纹波

输出纹波在2.4MHz的开关频率下产生，使用推荐的电感L和输出电容C时，纹波幅度较低。纹波幅度会随负载电流和输入电压的变化而变化。为了准确测量，应将示波器探头尽可能靠近输出电容，并使用短接地线。因为走线和探头的阻抗会增加输出纹波，接地环路长度会增加开关尖峰的幅度。文档中给出了在250 - mA负载、不同输入电压下的输出纹波数据和波形图。那么，在设计电路时，如何根据这些特性来优化输出纹波呢？

2.5 功率耗散

由于该模块效率较高，需要耗散的功率较低。而且，带有散热焊盘的QFN封装在散热方面非常有效。但在使用过程中，仍需注意避免设备过热。

2.6 负载瞬态响应

负载瞬态响应调节良好，增加输出电容可以减少电压过冲和下冲。

三、电路板布局

文档提供了TPS63060EVM-619的电路板布局图，包括组装层、顶层布线和底层布线。合理的电路板布局对于减少电磁干扰、提高电路性能至关重要。大家在设计自己的电路板时，可以参考这些布局图，思考如何根据实际需求进行优化。

四、原理图和物料清单

4.1 原理图

原理图展示了评估模块的电路连接方式，包括输入、输出、电容、电感、电阻和IC等元件的连接。通过原理图，我们可以更深入地了解电路的工作原理。

4.2 物料清单

表格列出了评估模块所需的所有元件，包括元件数量、参考编号、值、描述、尺寸、零件编号和制造商等信息。大家在进行物料采购时，要仔细核对这些信息，确保元件的准确性。

4.3 相关文档

德州仪器还提供了TPS63060的相关数据手册（SLVSA92），可以进一步了解该IC的详细信息。

综上所述，TPS63060EVM-619评估模块为我们评估和测试TPS63060提供了一个便捷的平台。通过对其性能规格、设置方法、测试结果等方面的了解，我们可以更好地利用这个模块，设计出更优秀的电路。如果你在使用过程中遇到任何问题，可联系当地的TI销售代表寻求帮助。