SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模块：助力电源管理系统开发

在电源管理系统的设计中，合适的模块选择至关重要。今天我们就来深入了解一下SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模块，看看它能为我们的设计带来哪些优势。

文件下载：SMP-TPS61200-MVK.pdf

一、目的与概述

这份用户指南主要围绕Modular and Versatile Reference Kit (MAVRK) TPS61200升压转换器子模块展开。开发者通过阅读本指南，能够全面了解SMP-TPS61200-MVK的特性。该模块旨在将0.3 - 5.5 V的直流输入电压提升至最高5.5 V，默认输出电压为5.5 V DC，可应用于MAVRK PMU模块，如PMU-CARRIER-MVK和PMU-BAT-MVK。

二、EVM概述

1. EVM描述

SMP-TPS61200-MVK包含TPS61200集成电路以及其他必要的板载组件，可从0.3 - 5.5 V的电源中产生5.5 V电压。它可与MAVRK PMU载板配合使用，用于评估TPS61200在电源管理系统中的性能。板载的I2C温度传感器能够将板卡温度报告给载板。

2. 特性

TPS61200特性

• 高效转换：在3.3 V输出、300 mA电流（输入电压≥2.4 V）以及5 V输出、600 mA电流（输入电压≥3 V）的情况下，效率超过90%。
• 模式自动切换：能够在升压模式和降压模式之间自动转换。
• 低静态电流：器件静态电流小于55 µA。
• 低电压启动：可在0.5 V输入电压下启动满载。
• 宽输入电压范围：工作输入电压范围为0.3 - 5.5 V。
• 可编程欠压锁定阈值：可根据需求设置欠压锁定阈值。
• 短路保护：在所有工作条件下都具备输出短路保护功能。
• 可调输出电压：输出电压可在1.8 - 5.5 V之间调节。
• 节能模式：在低输出功率时，可开启节能模式提高效率。
• 固定频率运行：支持强制固定频率运行。
• 负载断开：关机时可实现负载断开。
• 过温保护：具备过温保护功能，保障器件安全。
• 小封装：采用3 mm x 3 mm QFN - 10封装，节省空间。

SMP-TPS61200-MVK特性

• 默认输出电压：默认输出电压为5.5 V。
• 温度监测：板载TMP103 I2C温度传感器，可实时监测温度。
• 兼容性：与MAVRK PMU载板兼容，并且与0.1英寸引脚的面包板兼容。

3. 特色应用

该子模块适用于多种应用场景，包括单节、双节和三节碱性电池供电产品（如NiCd、NiMH或单节锂电池）、燃料电池和太阳能电池供电产品、个人医疗产品以及白光LED等。

4. 重点产品

SMP-TPS61200-MVK突出了两款关键器件：TPS61200 0.3-V输入电压升压转换器（带1.3-A开关和降压模式，采用3x3 QFN封装）和TMP103数字温度传感器（带I2C/SMBUS扩展接口）。

5. 模块框图

通过模块框图，我们可以清晰地了解SMP-TPS61200-MVK的内部结构和信号流向，为进一步的设计和调试提供参考。

6. EVM相关资源

该模块有对应的wiki页面和工具文件夹，方便开发者获取更多信息和资源。

三、硬件描述

1. 电源要求

SMP-TPS61200-MVK可接受来自载板的0.3 - 5.5 V输入，默认输出5.5 V。输出电压可通过调整反馈电阻 (R{3}) 和 (R{6}) 进行修改，计算公式为 [R{3}=R{6}left(frac{V{OUT }}{V{FB}}-1right)] 。为保证反馈电流约为反馈引脚电流的100倍，电阻 (R{6}) 应不大于500 kΩ，TI建议 (R{6}) 在200 kΩ左右。当TPS61200输入电压达到或超过输出电压时，转换器会自动切换到降压模式。由于SMP-TPS61200-MVK的PCB面积较小，板卡功耗不应超过0.75 W，可通过板载温度传感器监测不同功率下的温度上升情况。若要在原型板上使用该模块，需将CONN_1的4引脚（PMU_3_3V）连接到器件使能（EN）电压范围内的上拉电压，且该电压不得超过3.6 V。

2. 连接器信号描述

关于SMP-TPS61200-MVK连接器引脚的详细信息，可参考MAVRK PMU DC - DC子模块的硬件设计指南。

3. 启动配置

SMP-TPS61200-MVK默认在轻载时启用节能模式，可通过移除电阻R7并安装电阻R4来禁用该模式，也可在软件中通过切换CONN2的PS引脚逻辑电平来开启或关闭此功能。TPS61200的欠压锁定（UVLO）输入可在电源电压低于设定的UVLO阈值电压时关闭主输出，UVLO阈值电压可通过电阻R2和R5进行编程，计算公式为 [R = R{2}left(frac{V{INMIN}}{V{UVLO}} - 1right)] ，其中 (V_{UVLO} = 250 mV) 。电阻R5应在250 kΩ左右，以确保电阻分压器电流约为UVLO引脚电流的100倍。要将SMP-TPS61200-MVK与MAVRK系统配合使用，需将其连接到MAVRK PMU载板的DC - DC转换器插槽，具体设置和软件信息可参考载板用户指南。

四、板卡文件

1. 物料清单

可下载物料清单（BOM）的PDF文件，其中详细列出了SMP-TPS61200-MVK的各个组件，包括电容、电阻、连接器、集成电路等的规格、制造商和型号。

2. 布局

提供了板卡各层的布局图，包括顶层丝印、顶层阻焊层、第一层（顶层）、第二层（接地层）、第三层（信号层）、第四层（底层）、底层阻焊层和底层丝印等，可下载相关PDF文件查看。

3. 原理图

可下载原理图的PDF文件，通过原理图能清晰了解模块的电路连接和工作原理。

4. 制造图纸

可下载制造图纸的PDF文件，为板卡的制造提供详细的尺寸和工艺要求。

5. Gerber和原理图文件请求

若需要SMP-TPS61200-MVK模块的Gerber或原理图文件，可访问MAVRK Gerber请求网页进行申请。

五、MAVRK相关链接

1. 更多信息

可访问MAVRK的wiki页面，获取关于MAVRK的全面信息。

2. 问题咨询

可在MAVRK论坛上发布问题，获取MAVRK团队的解答。

3. 硬件技术信息

通过阅读与MAVRK硬件设计相关的wiki页面，了解更多硬件技术信息。

4. 软件技术信息

阅读与MAVRK软件开发相关的wiki页面，获取软件方面的技术支持。

5. 获取MAVRK板卡

可通过MAVRK Starter Kit工具文件夹页面订购MAVRK Starter套件，其他模块可在TI网站上按名称搜索其工具文件夹页面进行订购。

六、注意事项和认证

1. ESD防护

为避免ESD对板卡组件造成损坏，应遵循以下准则：操作人员需通过腕带或ESD防护鞋接地，并配合导电或静电耗散地板或地垫使用；操作台面应使用静电耗散材料并接地；移除工作区域的绝缘材料或使用离子发生器中和静电；操作人员应穿着ESD防护工作服；板卡存储、转移或运输时，需放置在内部表面为静电耗散材料的法拉第屏蔽容器中。

2. 认证

该子模块有FCC和ICES标准的EMC测试报告，同时符合RoHS标准和REACh相关规定。

对于电子工程师来说，SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模块在电源管理系统设计中具有诸多优势。但在使用过程中，一定要严格遵循相关的注意事项和操作指南，确保模块的正常运行和性能发挥。大家在实际应用中是否遇到过类似模块的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。