深入解析TPS62230EVM - 370评估模块

在电子设计领域，评估模块是工程师们验证和测试新器件性能的重要工具。今天，我们就来详细探讨一下德州仪器（Texas Instruments）的TPS62230EVM - 370评估模块。

文件下载：TPS62230EVM-370.pdf

一、评估模块概述

TPS62230EVM - 370评估模块主要用于帮助设计师评估TPS62230系列器件的运行和性能。这些器件属于高效、超小型的降压转换器，开关频率高达3 MHz。该评估模块包含三个独立的DC/DC转换器，每个转换器都有不同的默认输出电压，具体如下：	转换器集成电路	输出电压
U11 TPS62230DRY	2.5 V
U21 TPS62231DRY	1.8 V
U31 TPS62232DRY	1.2 V

如果你想了解TPS62230器件系列更多的固定输出电压选项，可以参考数据手册（SLVS941）。

二、评估模块的设置

（一）输入/输出连接器说明

评估模块上有多个连接器，每个连接器都有特定的功能：

1. J11、J21和J31 - VIN：这是对应转换器的正输入连接。连接时，要将引线扭在一起并尽可能缩短，以减少电磁干扰（EMI）传输。
2. J13、J23和J33 - GND：这是对应转换器输入电源的返回连接。
3. J12、J22和J32 - 输入感应：该连接通过独立的走线连接到输入电容，用于监测输入电压。
4. J14、J24和J34 - VOUT：这是对应降压电源输出的正连接。
5. J16、J26和J36 - GND：这是对应降压电源输出的负连接。
6. J15、J25和J35 - 输出感应：该连接通过独立的走线连接到输出电容，用于监测输出电压。
7. JP11、JP21、JP31 - 使能：这个跳线通过IC的EN引脚来启用或禁用转换器。将短路跳线从中心（EN）引脚连接到ON或OFF位置，注意不要让EN引脚浮空。
8. JP12、JP22和JP32 - 模式：该跳线用于选择转换器的工作模式。当使用跳线将MODE引脚短接到ON引脚时，转换器以固定频率、低噪声的PWM模式运行；当将MODE引脚和OFF引脚短接时，控制器可以在低输出电流时使用节能（PFM）模式以提高效率。

（二）转换器配置

所有转换器的输入电压设计范围为2.05 V至6 V，但为了保持电压调节，输入电压必须高于输出电压，并且U11需要至少2.5 V的输入电压。具体的输入和输出连接如下表所示：	转换器编号	输出电压	信号连接
U11	2.5 Vdc固定	正输入电压J11，输入电压返回J13，正输出电压J14，输出电压返回J16
U21	1.8 Vdc固定	正输入电压J21，输入电压返回J23，正输出电压J24，输出电压返回J26
U31	1.2 Vdc固定	正输入电压J31，输入电压返回J33，正输出电压J34，输出电压返回J36

（三）操作要点

为了使转换器正常工作，需要正确配置使能跳线和模式跳线。

• 使能跳线：每个转换器都有自己的使能跳线头（JP11对应U11，JP21对应U21，JP31对应U31）。当EN引脚拉低时，转换器关闭；当EN引脚拉高时，转换器进入工作模式。注意不要让EN引脚浮空。
• 模式跳线：每个转换器也有自己的模式跳线头（JP12对应U11，JP22对应U21，JP32对应U31）。当MODE引脚拉高时，转换器处于PWM模式；当MODE引脚拉低时，转换器处于PFM模式。同样，不要让MODE引脚浮空。

（四）测试结果

评估模块使用的数据手册中表征时相同的电感器和类似的电容器，其性能与数据手册中所示一致。具体的典型特性可以参考TPS62230数据手册的相关部分。

三、评估模块的布局

对于所有高频、开关模式电源来说，电路板布局至关重要。TPS62230EVM - 370的电路板布局遵循了一些关键原则：

• 高开关频率和电流的节点走线尽可能短，以减少走线电感。
• TPS62230的高阻抗输入（如Vout引脚）的走线由接地走线和平面屏蔽。
• 精心设计高频电流回路的布线，并采用单点接地方案。
• 输入和输出电容应尽可能靠近器件放置，同时提供大的大容量输入电容（C13、C23和C33）来补偿长输入引线的阻抗。

四、原理图和物料清单

（一）原理图

文档中提供了TPS62230EVM - 370的原理图，包括U11、U21和U31部分，这些原理图有助于工程师深入了解电路的工作原理。

（二）物料清单

物料清单详细列出了评估模块中使用的各种元件，包括电容、电感、集成电路等，如下表所示：	数量	参考编号	值	描述	尺寸	部件编号	制造商
3	C11,C21,C31	2.2µF	陶瓷电容，6.3V，X5R，20%	0402	CL05A225MQ5NNNC	Samsung
3	C12,C22,C32	4.7µF	陶瓷电容，6.3V，X5R，20%	0402	CL05A475MQ5NRNC	Samsung
3	C13, C23, C33	22µF	陶瓷电容，10V，X5R，20%	1210	Std	Vishay
18	J11, J12, J13等		公头，2引脚，100mil间距	0.100英寸x2	PEC02SAAN	Sullins
6	JP11, JP12, JP21等		3引脚，100mil间距	0.100x3	PEC03AAN	Sullins
3	L11,L21,L31	2.2µH	贴片电感，0.7A，230毫欧	0805	MIPSZ20120D2R2	FDK
1	U11	TPS62230DRY	3MHz超小型降压转换器，2.5 V QFN		TPS62230DRY	TI
1	U21	TPS62231DRY	3MHz超小型降压转换器，1.8 V QFN		TPS62231DRY	TI
1	U31	TPS62232DRY	3MHz超小型降压转换器，1.2 V QFN		TPS62232DRY	TI
6		分流器，100 - mil，黑色		0.100	929950 - 00	3M
1	PCB	1.75x3.0x0.062"			HPA370	Any

五、相关注意事项

（一）适用范围和合规性

该评估模块仅用于工程开发、演示或评估目的，并非面向普通消费者的成品。它会产生、使用并辐射射频能量，未经过FCC规则第15部分规定的计算设备限值测试。在其他环境中使用可能会对无线电通信造成干扰，用户需自行采取措施解决。

（二）操作范围限制

• 输入电压范围应在2.05 V至6 V之间，输出电压范围应在1.2 V至2.5 V之间。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对评估模块造成不可逆转的损坏；连接超出指定输出范围的负载可能导致意外操作和/或对评估模块造成永久性损坏。
• 正常运行时，一些电路组件的外壳温度可能高于25°C，只要保持输入和输出范围，评估模块仍能正常工作。在操作过程中，靠近这些组件放置测量探头时要注意它们可能会很烫。

（三）其他重要信息

德州仪器保留对其产品和服务进行更改和停产的权利，客户在下单前应获取最新信息。同时，TI对其硬件产品提供标准保修，但不承担应用协助、客户产品设计等方面的责任。此外，TI产品在安全关键应用、军事/航空航天应用、汽车应用等方面有特定的使用限制和责任规定。

通过对TPS62230EVM - 370评估模块的深入了解，工程师们可以更好地利用这个工具来评估和设计相关电路。大家在使用过程中有没有遇到过类似评估模块的问题呢？欢迎在评论区分享交流。