德州仪器TPS6110x EVM评估模块使用指南

在电子设计领域，高效的升压转换器对于各种电子设备的电源管理至关重要。德州仪器（TI）的TPS6110x EVM评估模块为工程师们提供了一个方便的平台，用于评估该系列升压转换器的不同工作模式和性能。下面我们就来详细了解一下这个评估模块。

文件下载：TPS61100EVM-216.pdf

一、重要注意事项

1. 产品变更与保修

TI保留对其产品和服务进行更改、改进甚至停产的权利，客户在下单前应获取最新信息。TI对硬件产品按销售时适用的规格提供标准保修，但并非对每个产品的所有参数都进行测试。

2. 评估套件使用限制

该评估套件仅用于工程开发或评估目的，不适合商业使用。它可能在设计、营销和制造相关的保护考虑方面不完整，可能不符合电磁兼容性指令的技术要求。若套件不符合用户指南中的规格，可在交付后30天内全额退款。用户需对产品的正确和安全处理负责，并赔偿TI因产品处理或使用产生的所有索赔。

3. 操作范围限制

EVM应在输入电压0 V至3.6 V、DC - DC输出电压1.5 V至5.5 V、LDO输出电压0.9 V至3.6 V的范围内操作。超出指定输入范围可能导致意外操作或不可逆损坏，连接输入电源前如有疑问，应联系TI现场代表。连接超出指定输出范围的负载可能导致意外操作或永久损坏，连接负载前应查阅用户指南，不确定负载规格时也应联系TI现场代表。

4. 高温部件注意

正常运行时，一些电路组件的外壳温度可能超过100°C，只要保持输入和输出范围，EVM可正常工作。这些组件包括线性稳压器、开关晶体管、传输晶体管和电流感测电阻等。操作时靠近这些设备放置测量探头要注意其温度。

二、评估模块介绍

1. 可用EVM型号

TI提供了不同型号的TPS6110x EVM，如TPS61100EVM - 216（可调升压输出电压，设置为3.3 V；可调LDO输出电压，设置为1.5 V）、TPS61103EVM - 216（升压输出电压固定为3.3 V；可调LDO输出电压，设置为1.5 V）、TPS61106EVM - 216（升压输出电压固定为3.3 V；LDO输出电压固定为1.5 V）、TPS61107EVM - 216（升压输出电压固定为3.3 V；LDO输出电压固定为1.8 V）。

2. 输出电压配置

若要评估其他输出电压配置，可使用TPS61100可调输出电压版本，通过调整适当的反馈电阻分压器，可在升压转换器输出端提供1.5 V至5.5 V的输出电压，在LDO端提供0.9 V至3.3 V的输出电压。其他固定输出电压版本的设备也可通过EVM轻松评估。TPS6110x的输入电压范围为0.9 V至3.6 V，为保证正常运行，最大输入电压不应超过输出电压，最大输出电流至少为100 mA（取决于输入电压）。

三、EVM设置

1. 连接准备

在打开EVM电源之前，要建立所有连接。将电源（0.9 V至VOUT，取决于EVM的输出电压）连接到INPUT头，将电压表连接到OUTPUT头，确保所有跳线设置为所需值（EN、ENPB、SKIPEN、ADEN、LDOEN），默认设置为EN、SKIPEN、ADEN和LDOEN连接到VBAT，ENPB连接到GND。然后打开电源并验证输出电压。

2. 评估过程

评估时，将负载连接到输出端子，以在0 mA至250 mA之间调整负载电流。为准确测量输出电压和输入电压，应使用开尔文触点或直接将电压表连接到输入电压或输出电压端子，以消除与连接到电源或负载的输入和输出端子线的电压降相关的测量误差。

3. 各跳线功能

• Enable (EN) and Enable Pushbutton (ENPB) Jumper：用于启用设备。将使能引脚（EN）连接到VBAT或将使能按钮（ENPB）连接到GND可启用设备，仅当ENPB设置为VBAT且EN设置为GND时设备才禁用。两个使能引脚可用于通过按钮和静态信号（如来自微控制器）实现使能。
• LDO Enable (LDOEN) Jumper：用于启用设备的集成LDO。将LDO使能引脚（LDOEN）连接到VBAT可启用该部分的LDO，将此跳线设置为GND可禁用集成LDO。
• Auto Discharge Enable (ADEN) Jumper：当EN设置为GND禁用设备后，该跳线可使设备对输出电容进行放电。若ADEN设置为VBAT，连接到VOUT的电容将通过一个约400 Ω的内部开关放电，放电时间取决于总输出电容，自动放电后残余输出电压小于0.4 V。将跳线设置为GND可禁用自动放电功能，此时输出电容仅通过负载和/或每个连接部件的泄漏电流放电。
• Power Save Mode Enable (SKIPEN) Jumper：当设置为VBAT时，该跳线使设备在轻载时进入省电模式。当输出电压达到上限阈值时，设备自动停止开关，当输出电压达到下限阈值时再次开始开关。将跳线设置为GND可禁用省电功能，此时设备无论负载电流值如何都保持在固定频率模式下运行，但在轻载运行时会有反向电流流回输入，增加功率损耗，不过输出电压纹波较低。

4. LBI/LBO比较器

LBO1和LBO2端子是开漏输出，有上拉电阻R7和R8连接到输出。当LBI处的输入电压低于500 mV阈值时，这些引脚的信号可变为低电平。当LBI处的输入电压高于适当阈值时，两个LBO输出保持高阻抗。EVM上使用电阻分压器（R1，R2）来监测电源电压。

5. 电源良好输出

PG引脚是一个带有上拉电阻R9连接到输出的开漏输出。当输出电压大于标称电压的约92%时，该引脚信号变为高电平；当输出电压低于此典型阈值时，信号变为低电平。有30 µs的延迟时间以防止电源良好输出振荡。

四、物料清单、PCB布局和原理图

1. 物料清单

TPS6110x EVM的物料清单显示了可调输出电压和固定输出电压版本的组件信息，关于DC - DC转换器的设计和组件选择的更多详细信息可在数据手册中找到。

2. PCB布局

对于开关模式电源，PCB布局是电源设计过程中的关键步骤。TPS6110x EVM的可调输出电压和固定输出电压版本的布局图展示了其设计。完整的DC - DC转换器解决方案在双面PCB上所需的电路板面积小于320 mm²（16 mm × 20 mm）。

3. 原理图

TPS6110x EVM的电路原理图展示了其内部电路连接，为工程师深入了解其工作原理提供了重要参考。

总之，德州仪器的TPS6110x EVM评估模块为工程师评估升压转换器提供了全面的平台。通过合理设置和操作，工程师可以更好地了解该系列转换器的性能，为实际设计提供有力支持。你在使用这个评估模块的过程中遇到过什么问题吗？欢迎在评论区分享你的经验。