TPS63036EVM-163评估模块使用指南

在电子设计领域，评估模块对于工程师了解和测试芯片性能至关重要。今天我们来深入探讨德州仪器（Texas Instruments）的TPS63036EVM-163评估模块，它能帮助我们轻松评估和测试TPS63036的运行和功能。

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一、TPS63036芯片简介

TPS63036是一款高效的单电感升降压转换器，采用8球、1.854mm × 1.076mm晶圆级芯片尺寸封装（YFG），有固定输出电压和可调输出电压两种版本。在TPS63036EVM-163评估模块中，使用的是可调版本，通过外部反馈分压器将输出电压编程为3.3V。该评估模块的输入电压范围为1.8V至5.5V。

二、性能规格

2.1 性能指标总结

在环境温度为25°C的条件下，TPS63036EVM-163的性能规格如下：	规格	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压		1.8		5.5	V
输出电压	Vin = 4.2 V，Iout = 500 mA	3.2	3.3	3.4	V
输出电流	Vin = 3.6 V	0		600	mA
工作频率		2000			kHz
效率	3.6 V输入，500-mA负载	85%
输出纹波	3.6 V输入，500-mA负载	25			mV

2.2 电路修改

该评估模块的印刷电路板（PCB）设计可同时兼容集成电路（IC）的固定版本和可调版本。如果安装固定版本，R1需用0Ω电阻替换，R2开路。

• 可调输出IC U1操作：U1配置用于评估可调输出版本，可将输出电压设置在1.2V至5.5V之间，通过电阻R1和R2实现，具体推荐值可参考TPS63036数据手册（SLVSB76）。
• 固定输出操作：若要评估固定版本，将U1替换为固定版本，同时R1用0Ω电阻替换，R2位置开路。

三、评估模块的设置与操作

3.1 输入/输出连接器和引脚说明

• J1 - VIN：这是输入电源的正连接端，电源需连接在J1和J3（GND）之间。输入电源线应绞合且尽量短，输入电压范围为1.8V至5.5V。
• J2 - VIN Sense/GND Sense：可用于直接在输入电容上测量输入电压，可连接4线电源和感测电源，感测连接器的引线也应绞合。
• J3 - GND：输入电源的返回连接端，与J1（VIN）配合连接电源，输入电源线要求同J1。
• J4 - VOUT：输出电压的正连接端，负载需连接在J4和J6（GND）之间。
• J5 - VOUT Sense / GND Sense：用于直接在输出电容上测量输出电压。
• J6 - GND：输出电压的返回连接端，与J4（VOUT）配合连接负载。
• J7 - EN：用于启用/禁用评估模块上的TPS63036。中心引脚与ON短接可开启设备，与OFF短接则关闭设备。VIN和EN之间连接有一个1MΩ上拉电阻，移除跳线J7也可开启转换器。
• J8 - PS/SYNC：中心引脚连接到TPS63036的SYNC引脚，用于与外部时钟同步，同时可启用/禁用轻载时的节能模式。中心引脚与PWM短接可禁用节能模式，与PWM/PSM短接则启用节能模式，设备在轻载条件下以节能模式运行，详细说明可参考TPS63036数据手册（SLVSB76）。

3.2 评估模块的设置与上电

要操作评估模块，只需在J1和J3之间连接输入电源，在J4和J6之间连接负载，推荐输入电源电压为1.8V至5.5V。设备启用并开始运行后，平均开关电流限制会随着输出电压的升高从初始的400mA逐渐上升，当输出电压达到1.2V时，开关电流限制达到标称值1000mA；若输出电压不增加，开关电流限制也不会增加。

3.3 输出纹波与负载瞬态响应

• 输出纹波：输出纹波发生在2.25 - MHz的开关频率下，使用推荐的电感L和输出电容C时，纹波较低。纹波幅度会随负载电流和输入电压变化。为准确测量，示波器探头应尽可能靠近输出电容连接，且接地引线要短，因为走线和引线的电阻会增加输出纹波，接地引线长度会增加开关尖峰的幅度。
• 负载瞬态响应：负载从100mA阶跃到500mA时，增加输出电容可减少电压过冲和下冲。

四、评估模块的布局与材料清单

4.1 电路板布局

文档提供了TPS63036EVM-163 PCB的布局图，包括组装层、顶层布线和底层布线图，有助于工程师了解电路板的结构和布线方式。

4.2 原理图与材料清单

• 原理图：给出了TPS63036EVM-163的原理图，方便工程师分析电路原理。

• 材料清单：详细列出了评估模块所使用的元件，包括电容、电感、电阻和集成电路等，如下表所示：	数量	参考编号	值	描述	尺寸	零件编号	制造商
  1	C5	47uF	钽电容，SMT，10V，±10%	3528(B)	STD	STD
  4	C1 - 3, C6	10uF	陶瓷芯片电容，6.3V，X5R，±20%	0603	STD	STD
  1	L1	1.5uH	电感，SMT，1.8A，100毫欧	0.118 x 0.118英寸	LPS3015 - 152ML	Coilcraft
  1	R1	287k	贴片电阻，1/16W，1%	0603	Std	Std
  1	R2	51.1k	贴片电阻，1/16W，1%	0603	Std	Std
  1	R3	1M	贴片电阻，1/16W，5%	0603	Std	Std
  1	U1	TPS63036YFG	高效单电感升降压转换器IC	uBGA	TPS63036YFG	TI

五、注意事项

5.1 适用范围

该评估模块仅用于实验室/开发环境的初步可行性评估，并非成品电气设备，不适合普通消费者使用，应由熟悉电气机械组件、系统和子系统处理危险和应用风险的技术合格电子专家使用，且不能作为成品最终产品的全部或部分。

5.2 责任与风险

用户需承担评估模块妥善安全处理的所有责任和风险，确保产品符合相关法律法规和安全要求，采取合理的安全措施以避免财产损失、人员伤亡等情况。同时，要负责评估模块电子元件和包装材料的正确处置和回收。

5.3 操作规范

操作评估模块时，需在德州仪器推荐的规格和环境条件下进行，超出指定的额定值（如输入和输出电压、电流、功率和环境范围等）可能导致财产损失、人身伤害或死亡。若对额定值有疑问，连接接口电子设备（包括输入电源和预期负载）前应联系德州仪器现场代表。

5.4 安全关键应用

如果打算将组件用于安全关键应用（如生命支持），TI产品的故障可能导致严重人身伤害或死亡，必须专门通知TI并签订单独的保证和赔偿协议。

通过对TPS63036EVM-163评估模块的详细了解，工程师可以更好地利用它来评估TPS63036芯片的性能，为后续的设计工作提供有力支持。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢，欢迎在评论区分享交流。