Texas Instruments TPS543B22EVM转换器评估模块 (EVM) 设计用于评估TPS543B22。TPS543B22是一款同步降压转换器，集成了两个功率MOSFET，具有较低的漏极-源极电阻，可最大程度地减小解决方案尺寸，并在满载时提供高效率。TPS543B22EVM采用固定频率高级电流模式控制，最小导通时间短，提供高开关频率，从而更大程度地减小解决方案尺寸并实现快速瞬态响应。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS543B22EVM转换器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

该评估模块包括两种设计（采用Texas Instruments TPS543B22）。第一种设计演示使用TPS543B22稳压器在设计时可实现的小印刷电路板面积。小面积设计可安装在275mm^2^面积内。第二种设计演示使用TPS543B22稳压器在设计时可实现的高效率。第二种设计还包括跳线，可用于轻松评估TPS543B22的特性。

特性

• 两条电路设计用于展示小解决方案面积和轻松评估TPS543B22
• 2.2MHz开关频率，可安装在270平方毫米内
• 包括跳线，用于评估由TPS543B22的FSEL和MODE引脚所选的不同设置
• 三态缓冲器，可将两种设计同步到外部时钟源
• 4.0V至18V输入电压，12V标称
• 输出：1.2V（20A时）

板布局

TPS543B22EVM同步降压转换器评估模块技术解析

一、模块核心特性

TPS543B22EVM是德州仪器推出的20A同步降压DC-DC转换器评估模块，包含两种设计配置：

• ‌小型化设计‌：275mm²紧凑布局，展示高密度电源解决方案
• ‌高效能设计‌：优化布局实现峰值效率，提供完整功能测试接口

‌关键参数‌：

• ‌输入电压范围‌：4V至18V（支持12V标称输入）
• ‌输出电流能力‌：连续20A输出（峰值更高）
• ‌转换效率‌：最高达95%（12V输入，1V/20A输出）
• ‌工作温度‌：室温测试条件（20°C-25°C）

二、硬件架构设计

1. 功率拓扑结构

采用集成MOSFET的同步降压架构：

• ‌控制芯片‌：TPS543B22RYS（VQFN-FCRLF17封装）
• ‌开关频率‌：可配置750kHz-2200kHz
• ‌功率元件‌：内置高边/低边MOSFET（RDS(on)典型值2.2mΩ/1.3mΩ）

2. 双版本对比

特性	小型化设计(U1)	高效能设计(U2)
PCB面积	275mm²	较大
默认开关频率	2200kHz	1000kHz
测试接口	基础	全功能跳线
典型效率(12V输入)	92%@10A	95%@10A

三、测试接口与测量方案

1. 关键测试点

• ‌输入监测‌：TP2(U2)/TP30(U1)
• ‌输出监测‌：TP1(U2)/TP31(U1)
• ‌开关节点‌：TP5(U2)/TP35(U1)
• ‌功率地基准‌：TP16(U2)/TP36(U1)

2. 效率测量方法

采用四线制检测消除线路压降影响：

1. 输入功率测量：VIN_Px与PGND_EFF_Px之间
2. 输出功率测量：VOUT_Px与PGND_EFF_Px之间
3. 禁用另一路转换器避免干扰

四、典型性能数据

1. 效率曲线

输入电压	负载电流	效率(U1)	效率(U2)
12V	5A	93%	95%
12V	20A	89%	92%
5V	10A	85%	88%

2. 动态响应

• ‌负载瞬变‌：0A↔20A阶跃响应时间<50μs
• ‌输出电压偏差‌：±2%范围内（12V输入，全负载范围）

五、PCB布局要点

1. 层叠结构

采用4层板设计：

• ‌顶层‌：主功率走线及关键元件
• ‌中间层1‌：完整地平面
• ‌中间层2‌：VIN电源层
• ‌底层‌：辅助地平面及测试电路

2. 热管理设计

• ‌功率器件布局‌：集中放置降低热阻
• ‌散热过孔‌：功率地焊盘下方阵列布置
• ‌铜箔面积‌：顶层/底层均采用大面积覆铜

六、应用场景建议

1. 工业电源系统

• PLC模块核心供电
• 工业自动化控制器
• 电机驱动器辅助电源

2. 通信设备

• 基站射频单元供电
• 网络交换机电源
• 光模块供电系统

3. 设计注意事项

1. 输入电容ESR需<5mΩ保证纹波性能
2. 输出电感饱和电流需>25A
3. 高负载应用需加强散热设计
4. 敏感信号远离开关节点布线