德州仪器可调节电流限制的电源分配开关评估模块使用指南

一、引言

德州仪器（Texas Instruments）的 TPS255xDBVEVM - 271 和 TPS255xDRVEVM - 271 评估模块（EVM），是针对具有可调节电流限制的电源分配开关系列产品而设计。这些 EVM 工作电压范围为 2.5V 至 6.5V，通过板上跳线可将输出电流限制设置为 0.5A 或 1A，并且测试点方便测量所有关键节点电压。

文件下载：TPS2550DBVEVM-271.pdf

二、电气规格

2.1 工作温度与参数范围

该 EVM 在推荐的工作结温范围内满足特定电气规格。对于 DRV（SON）封装，工作结温范围是(-40^{circ}C ≤Tj ≤105^{circ}C)；对于 DBV（SOT23 - 6）封装，工作结温范围是(-40^{circ}C ≤Tj ≤125^{circ}C)。具体电气参数如下表所示：	Parameter	Condition	Min	Typ	Max	Unit
Input voltage, V in	J1	2.5	–	6.5	Volt
Short - Circuit Output Current - Limit, ILIMIT	J2 shorting - jumper is absent, J3 is short circuited, TPS255x is enabled	0.60	0.65	0.72	Ampere
	J2 shorting - jumper is present, J3 is short circuited, TPS255x is enabled	1.20	1.28	1.38	Ampere

2.2 静电放电测试

EVM 经过了 IEC 61000 - 4 - 2 标准测试，采用 8kV 接触放电和 15kV 空气放电，对 EVM 的输入和输出施加浪涌，未观察到 TPS255x 有损坏情况。大家在实际使用中，也可以参考这个测试标准来评估 EVM 的抗静电能力，思考如何进一步优化电路的静电防护。

三、原理图与物料清单

3.1 EVM 选项

EVM 有不同的选项，具体如下表：	EVM	Device	Device Package	Enable
TPS2550DBVEVM - 271	TPS2550DBV	SOT23 - 6	Active Low
TPS2551DBVEVM - 271	TPS2551DBV	SOT23 - 6	Active High
TPS2550DRVEVM - 271	TPS2550DRV	SON	Active Low
TPS2551DRVEVM - 271	TPS2551DRV	SON	Active High

在选择 EVM 时，要根据实际的设计需求，比如使能信号的高低电平要求等，来挑选合适的型号。

3.2 原理图

原理图是设计和分析电路的重要依据，这里给出了 EVM 的原理图（Figure 1. EVM Schematic），通过原理图可以清晰地看到各个元件之间的连接关系，有助于我们理解电路的工作原理。

3.3 物料清单

物料清单详细列出了 EVM 所使用的元件信息，如下表：	QTY	RefDes	Value	Description	Size	Part Number	MFR
1	C1	10 µF	Capacitor, Ceramic, 10 - µF, X7R, 10V, 10%	1206	STD	STD
2	C2, C3	0.1 µF	Capacitor, Ceramic, 16V, X7R, 10%	0805	STD	STD
……	……	……	……	……	……	……

这份清单对于我们进行元件采购和电路组装非常重要，在实际操作中，要确保元件的参数和型号与清单一致。

四、EVM 设置

4.1 推荐测试设备

为了对 EVM 进行测试，推荐使用以下设备：

• 双通道存储示波器
• 电流探头
• 电压探头
• 输出电压范围为 2.5V 至 6.5V、输出电流限制为 5A 的可调电源
• 电压欧姆表
• 能够处理 3A 的无源或有源负载

这些设备是准确测量 EVM 各项性能指标的基础，大家在测试前要确保设备的正常工作和精度。

4.2 测量短路输出电流限制

在使用 EVM 之前，用户需要阅读 TPS2550/1 数据手册。测量短路输出电流限制的测试设置如图 2 所示，通过开关 S1 使电源分配开关进入短路状态进行测量。图 3 展示了 TPS2551DRVEVM - 271 在 J2 短路跳线存在时的短路输出电流和故障状态波形；图 4 展示了 J2 短路跳线不存在时的情况。通过观察这些波形，我们可以了解 EVM 在不同条件下的电流限制情况。大家在测量时，要注意波形的准确性和稳定性，思考如何减少测量误差。

4.3 调整短路输出电流限制

EVM 提供了两种电流限制设置，如果需要不同的设置，可以在 J2 插头上插入短路跳线，并根据公式(R 3=left(frac{28700}{LIMMT}right)^{frac{1}{1.114}})修改电阻 R3 的值，其中(15 kΩ ≤R 3 ≤80.6 kΩ)，电流限制编程电阻 R3 以 kΩ 为单位，典型电流限制 ILIMIT 以 mA 为单位。实际调整时，要根据具体的设计要求和数据手册中的最坏情况电流限制变化来进行操作。

五、电路板布局

电路板布局包括顶部组件（Figure 5. EVM Top Assembly）、顶部布局（Figure 6. EVM Top - Side Layout）、底部布局（Figure 7. EVM Bottom - Side Layout）和底部组件（Figure 8. EVM Bottom Assembly）。合理的布局对于电路的性能和稳定性至关重要，在实际设计中，要考虑元件的散热、电磁干扰等因素。

六、重要注意事项

6.1 评估板使用范围

该评估板仅用于工程开发、演示或评估目的，并非面向普通消费者的成品。使用者需要具备电子技术培训，并遵循良好的工程实践标准。

6.2 保修与责任

如果评估板不符合用户指南中的规格，可在交付日期起 30 天内退还以获得全额退款。用户需承担货物正确安全处理的全部责任和义务，并对 TI 因货物处理或使用产生的所有索赔进行赔偿。

6.3 操作限制

EVM 的输入电压范围为 2.5V 至 6.5V，输出电压范围也为 2.5V 至 6.5V，超出此范围可能导致意外操作和/或不可逆损坏。在正常运行期间，部分电路组件的外壳温度可能超过 85°C，操作时要注意避免烫伤。

6.4 专利与知识产权

TI 未授予任何涵盖或涉及使用其产品或服务的机器、工艺或组合的专利权利或其他知识产权权利。

6.5 特殊应用限制

TI 产品未经授权不得用于安全关键应用（如生命支持）、军事/航空航天应用或环境、汽车应用或环境，除非产品被 TI 专门指定适用于这些领域。

以上就是关于德州仪器可调节电流限制的电源分配开关评估模块的详细介绍，希望对大家的设计和开发工作有所帮助。在实际使用过程中，大家如果遇到问题，可以随时查阅相关资料或联系德州仪器的技术支持人员。