TPS68000EVM - 166评估模块：助力CCFL控制器评估

在电子设计领域，对于冷阴极荧光灯（CCFL）控制器的评估和测试是一项重要工作。德州仪器（Texas Instruments）的TPS68000EVM - 166评估模块（EVM）为设计师提供了一个便捷的工具，用于评估TPS68000 CCFL控制器的性能和功能。下面我们就来详细了解一下这个评估模块。

文件下载：TPS68000EVM-166.pdf

一、模块概述

TPS68000EVM - 166是一个功能齐全的DC/AC逆变器模块，主要用于驱动单个CCFL灯。该模块由四个控制器组成，每个控制器都有自己的一组开关FET和变压器。其中，U1是主单元，U2、U3和U4是从单元。

输入输出特性

该EVM的输入电源范围为12V至20V，能够产生高达700Vrms、5mArms的输出。通过电阻值将灯电流固定在6mArms，输出电压则由CCFL决定，典型输出适用于360mm长度的CCFL，如JKL Components BF3360。

相关文档

与该评估模块相关的文档是TPS68000的高效相移全桥CCFL控制器数据手册（SLVS524），设计师可以从中获取更详细的信息。

二、性能规格

评估模块的性能规格在不同的参数上有明确的指标，具体如下表所示（所有规格均在环境温度为25°C时给出）：	规格	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	12	15	20	V
输入电流		1300		mA
输出电流		6		mArms
输出电压		750		Vrms
效率		80%
触发电压		1500		Vrms
开路灯延迟		1.5		S
工作频率		57		kHz
突发调光频率		100		Hz
突发调光范围	0		2	V
模拟调光范围	0		3.3	V

大家思考一下，这些性能规格在实际应用中会对CCFL的点亮和调光产生怎样的影响呢？

三、模块修改与调光配置

连接双灯修改

每个部分都可以通过镇流电容器将两个灯连接到输出端。两个灯的返回端需要连接在一起，然后回到单灯返回点。同时，CSEN返回支路中的电阻值需要进行调整，以支持两个灯，通常将其值降低50%。PCB上有镇流电容器的位置，推荐值为33pF至15pF、3KV。

外部突发调光调整

该EVM可以通过J4（BC）输入进行外部突发调光配置。在这个输入处施加数字信号可以对所有灯进行PWM调光。0V信号会使灯熄灭，电压大于1.4V则会使灯点亮。建议的突发调光频率为100Hz至200Hz。

模拟调光调整

模拟调光调整可以通过调整电流调节器使用的参考电压来改变灯电流设定点。EVM可以使用J3（ABR）连接器进行模拟调光配置。当J3未连接时，参考电压为内部的3.3V，该值与返回感测电阻一起产生6mA的灯电流。需要注意的是，这个电压不应增加到3.3V以上，通过降低J3处的电压可以降低灯电流，但具体降低值需参考灯制造商的建议，通常只能降低到标称值的50%。

四、使用设置与结果

输入输出连接器和引脚描述

该评估模块的输入输出连接器和引脚有明确的定义，具体如下：	信号	描述	连接器
Vin	电源正输入	J1
GND	电源返回输入	J2
EN	使能输入，关闭和打开设置，无跳线为打开	JP1
ABR	模拟突发调光电压，通过R4上拉至3.3V	J3
BC	突发调光输入信号	J4
SYNC	U1的同步输出	J5
FAULT	故障输出总线信号，开集信号	J6

各个部分的具体信号测试点也有详细规定，比如U1 - U4部分的高压AC输出、高压灯返回、过流保护测试点、电流感测测试点、电压感测测试点等。

设置注意事项

在使用该EVM时，由于输出端子在施加输入电压时会存在高AC电压，因此所有连接都应在输入电源关闭的情况下进行。同时，不要将EVM或灯放在导电表面上，也不要让输出引线穿过EVM或输入电压引线。

输出监测

输出电压可以在低压VSEN测试点进行监测，无需特殊设备。VSEN是输出电压的分压采样，用于TPS68000的电压监测和调节，分压比为1:1000，每个部分都有VSEN测试点。输出电流可以在CSEN测试点进行监测，同样无需特殊设备。CSEN是TPS68000调节输出电流的输入，该测试点的分压比为392mV至1mA，正常运行时，CSEN测试点调节在2.4Vrms。

上电过程

在上电过程中，灯先触发，然后进入电流调节模式。在灯触发时，由于没有气体被电离，灯具有高电阻，触发灯所需的电压通常是正常运行所需电压的两倍。灯触发后，电流流过灯，TPS68000过渡到电流调节模式。

外部突发调光

使用J4（BC输入）可以进行外部突发调光。如果检测到边缘过渡，单元将进入外部调光模式并跟随BC引脚的信号。低电平使灯熄灭，高电平使灯点亮。

五、电路板布局与原理图及物料清单

电路板布局

该评估模块的电路板布局包括装配层、顶层布线和底层布线等，通过相关的图示可以清晰地了解各个部分的分布。

原理图

提供了TPS68000EVM - 166的四张原理图，分别为Sheet 1 - Sheet 4，这些原理图详细展示了模块的电路连接和设计。

物料清单

物料清单中包含了各种元件的信息，如电容、电阻、MOSFET、变压器、测试点、IC等，每个元件都有其对应的数量、参考编号、值、描述、尺寸、零件编号和制造商等信息。这为工程师进行元件采购和替换提供了重要依据。

六、重要注意事项

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，不是适合一般消费者使用的成品。处理该产品的人员必须具备电子培训，并遵守良好的工程实践标准。

安全与合规

该评估板不满足欧盟关于电磁兼容性、限制物质（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL等指令的要求，因此可能不符合这些指令或其他相关指令的技术要求。

操作范围

必须在输入电压范围12V至20V和输出电压范围500Vrms至1500Vrms内操作该EVM，超出指定范围可能会导致意外操作和/或对EVM造成不可逆转的损坏。

温度注意

在正常运行期间，一些电路组件的外壳温度可能会超过60°C，只要保持输入和输出范围，EVM设计为在某些组件高于60°C的情况下仍能正常运行。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。

总之，TPS68000EVM - 166评估模块为电子工程师提供了一个全面评估TPS68000 CCFL控制器的平台。通过了解其性能规格、使用设置、调光配置以及注意事项等，工程师可以更好地利用这个模块进行设计和测试工作。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。