Texas Instruments TPS51385EVM评估模块是一款完全组装且经过测试的电路，基于TPS51385。TPS51385是一款单通道D-CAP3™ 控制模式同步降压式转换器，只需很少的外部元件。TI TPS51385EVM评估模块具有12V的典型输入电压，并在7A电流下提供5.1V的输出。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS51385EVM 驱动评估模块数据手册.pdf

特性

• 输入电压范围：4.5V至24V
• 输出电压范围：0.6V - 5.5V
• 支持7A连续输出电流
• 轻负载时可选PSM和OOA模式
• 快速负载瞬态响应

布局

德州仪器TPS51385EVM评估模块技术解析与应用指南

一、评估模块概述

德州仪器(TI)的TPS51385EVM是一款基于TPS51385同步降压转换器的完整评估平台。该模块采用D-CAP3™控制模式，具有以下核心特性：

• ‌宽输入范围‌：4.5V至24V工作输入电压，12V标称输入
• ‌高效输出‌：提供5.1V/7A输出能力，支持0.6V至5.5V可调输出范围
• ‌双工作模式‌：
  • PSM(脉冲跳跃模式)：轻载时的高效运行
  • OOA(导通时间自适应模式)：固定频率运行
• ‌快速响应‌：D-CAP3™控制模式提供优异的负载瞬态响应
• ‌简化设计‌：极低外部元件数量需求，无需外部补偿

二、硬件架构深度解析

2.1 电源与连接设计

评估模块提供标准化的接口配置：

• ‌输入连接‌：J1端子支持6V-24V输入，建议使用20AWG导线
• ‌输出连接‌：J2端子提供5.1V/7A输出能力
• ‌关键测试点‌：
  • TP2：输入电压监测点
  • TP5：输出电压监测点
  • TP3：开关节点测试点
  • TP11：环路响应测量点

‌布局特点‌：

• 四层PCB设计(顶层/内层1/内层2/底层)
• 顶部层包含主要功率走线和元件布局
• 输入去耦电容(C4、C5、C6)靠近IC放置优化性能
• 底部层为地平面与信号地铜填充

2.2 核心器件选型

• ‌主控IC‌：TPS51385RJNR同步降压转换器
• ‌功率电感‌：CMLE063T-1R0MS(1μH，14.4A，6.4mΩ)
• ‌输入电容‌：2×10μF+0.1μF陶瓷电容组合
• ‌输出电容‌：22μF低ESR陶瓷电容(GRM21BR61A226ME44L)

三、关键性能指标

3.1 电气特性

‌测试条件‌：环境温度25°C，输入电压12V

• ‌输出电压精度‌：5.1V±1%
• ‌开关频率‌：1000kHz典型值
• ‌过流保护‌：8.8A触发阈值
• ‌输出纹波‌：
  • 满载(7A)：≤20mVpp
  • 轻载(10mA)：PSM模式下显著降低

3.2 效率特性

• ‌峰值效率‌：>90%(典型工作条件)
• ‌轻载效率‌：
  • PSM模式：优化轻载效率
  • OOA模式：保持>25kHz开关频率

3.3 瞬态响应

• ‌启动时间‌：约4ms(VIN到VOUT稳定)
• ‌关断时间‌：约2ms(EN信号触发)
• ‌负载瞬变响应‌：0.1A↔7A阶跃恢复时间<200μs

四、配置与操作指南

4.1 基本评估流程

1. ‌初始设置‌：
   • 确认JP3跳线连接EN至GND(禁用输出)
   • 连接电源至J1(6V-24V)和负载至J2
2. ‌启动操作‌：
   • 调整JP3跳线使EN连接至VIN(启用输出)
   • 监测TP5输出电压波形
3. ‌性能评估‌：
   • 使用TP11进行环路响应测量
   • 通过TP3观察开关节点波形

4.2 输出电压配置

输出电压可通过电阻分压网络调整：

• 基准电压：0.6V(FB引脚)
• 计算公式：VOUT = 0.6 × (1 + R4/R6)
• 默认配置：
  • R6(RFBB)：20.0kΩ(1%)
  • R4(RFBT)：150kΩ(1%)

‌设计建议‌：

• 使用1%精度或更好的分压电阻
• 避免阻值过高导致噪声敏感度增加

4.3 工作模式选择

通过JP4跳线配置轻载性能模式：

• ‌PSM模式‌：JP4引脚2连接引脚3或保持悬空
  • 优化轻载效率
  • 变频率工作
• ‌OOA模式‌：JP4引脚2连接引脚1
  • 固定最小导通时间

  • 25kHz开关频率

五、典型应用场景

5.1 计算设备

• 笔记本和PC电源子系统
• 超极本和平板电脑电源管理
• 分布式电源系统

5.2 消费电子

• 电视机电源模块
• 机顶盒(STB)电源设计
• 网络设备辅助电源

5.3 工业应用

• PLC模块电源
• 工业控制器供电
• 现场总线设备电源