TPS54526降压转换器评估模块使用指南

在电子设计领域，电源管理模块的性能和稳定性至关重要。TPS54526降压转换器评估模块为工程师们提供了一个便捷的测试和验证平台。本文将详细介绍该评估模块的相关内容，包括其特点、性能规格、修改方法、测试设置及结果等。

文件下载：TPS54526EVM-608.pdf

一、TPS54526简介

TPS54526是一款单通道、自适应导通时间D - CAP2™模式的同步降压转换器，具有外部组件数量极少的优势。其D - CAP2™控制电路针对低等效串联电阻（ESR）输出电容（如POSCAP、SP - CAP或陶瓷电容）进行了优化，具备快速瞬态响应能力，且无需外部补偿。内部设定的开关频率为标称650kHz。

该转换器将高端和低端开关MOSFET以及栅极驱动电路集成在封装内，MOSFET的低漏源导通电阻使得TPS54526能够实现高效率，并在高输出电流时保持较低的结温。此外，它还具备自动跳过Eco - mode™功能，可在轻载时提高效率。

TPS54526 DC/DC同步转换器能够从4.5V至18V的输入电压源提供高达5.5A的输出，输出电压范围为0.76V至5.5V。评估模块的电压和输出电流范围如下表所示：	EVM	输入电压范围	输出电流范围
TPS54526EVM - 538	4.5V至18V	0A至5.5A

二、性能规格总结

TPS54526EVM - 608的性能规格总结如下（除非另有说明，测试条件为输入电压VIN = 12V，输出电压1.05V，环境温度25°C）：	规格	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围（VIN）	-	4.5	12	18	V
输出电压	-	-	1.05	-	V
工作频率	VIN = 9V，IO = 1A	-	650	-	kHz
输出电流范围	-	0	-	5.5	A
过流限制	VIN = 12V，LO = 1.5µH	-	-	6.9	A
输出纹波电压	VIN = 12V，IO = 5.5A	-	-	7	mVPP

三、模块修改

输出电压设定点

若要改变评估模块的输出电压，需要改变电阻R1的值。通过改变R1的值，可以将输出电压调整到0.765V以上。对于不同的输出电压范围，可使用以下公式计算R1的值：

• 输出电压从0.76V到2.5V：[V_{O}=0.765 timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right)]
• 输出电压超过2.5V：[V{O}=left(0.763 + 0.0017 × V{O}right) timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right)]

对于1.8V及以上的较高输出电压，可能需要一个前馈电容（C2）来改善相位裕度，并且为了自动跳过Eco - mode™的稳定性，建议使用该电容。印刷电路板上提供了该组件（C2）的焊盘。以下是一些常见输出电压对应的R1值：	输出电压（V）	C9 + C10 + C11（µF）	R2（kΩ）	C2（pF）	L1（µH）	R1（kΩ）
1.0	22 - 68	22.1	-	1.0 - 1.5	6.81
1.05	22 - 68	22.1	-	1.0 - 1.5	8.25
1.2	22 - 68	22.1	-	1.0 - 1.5	12.7
1.5	22 - 68	22.1	1.5	1.0 - 1.5	21.5
1.8	22 - 68	22.1	5 - 22	1.5	30.1
2.5	22 - 68	22.1	5 - 22	2.2	49.9
3.3	22 - 68	22.1	5 - 22	2.2	73.2
5.0	22 - 68	22.1	5 - 22	3.3	121

四、测试设置与结果

输入/输出连接

TPS54526EVM - 608配备了输入/输出连接器和测试点，具体如下：	参考标识	功能
J1	VIN（输入电压范围见前文）
J2	VOUT，最大5.5A时为1.05V
JP1	EN控制。连接EN到OFF禁用，连接EN到ON启用
TP1	VIN连接器处的VIN测试点
TP2	VIN处的GND测试点
TP3	EN测试点
TP4	模拟地测试点
TP5	开关节点测试点
TP6	电源良好测试点
TP7	输出电压测试点
TP8	输出连接器处的接地测试点

需要使用能够提供3A电流的电源通过一对20AWG电线连接到J1，负载通过一对20AWG电线连接到J2，最大负载电流能力为5.5A。为减少电线损耗，应尽量缩短电线长度。

启动程序

1. 确保JP1（启用控制）处的跳线设置为从EN到OFF。
2. 向J1处的VIN和PGND端子施加适当的VIN电压。
3. 将JP1（启用控制）处的跳线移动到覆盖EN和ON，评估模块将启用输出电压。

效率测试

在环境温度为25°C时，TPS54526EVM - 608的效率曲线展示了不同输入电压（5V、12V、18V）下效率随输出电流的变化情况。从曲线中我们可以直观地看到，在不同输入电压下，效率随输出电流的增加呈现出不同的变化趋势。大家可以思考一下，这种变化趋势与转换器的内部电路结构和工作原理有怎样的联系呢？

轻载效率

同样在25°C环境温度下，轻载效率曲线展示了低输出电流时的效率情况。这对于一些对轻载效率要求较高的应用场景具有重要意义。比如在一些待机功耗要求严格的设备中，轻载效率的高低直接影响着设备的整体能耗。那么，如何进一步提高轻载效率，是我们在设计中需要考虑的问题。

负载调节

负载调节曲线展示了输出电压随输出电流变化的偏差情况。通过观察这条曲线，我们可以评估转换器在不同负载下的电压稳定性。在实际应用中，负载的变化是不可避免的，那么如何确保转换器在负载变化时能够保持输出电压的稳定，是我们需要关注的重点。

线路调节

线路调节曲线展示了输出电压随输入电压变化的偏差情况。这反映了转换器对输入电压波动的适应能力。在实际电源环境中，输入电压可能会受到各种因素的影响而产生波动，那么转换器如何在这种情况下保证输出电压的稳定，是我们需要深入研究的。

负载瞬态响应

负载瞬态响应曲线展示了转换器在负载电流突然变化（从1.25A到3.75A）时的输出电压变化情况。良好的负载瞬态响应能力能够确保在负载突然变化时，输出电压能够快速恢复到稳定值。那么，如何提高转换器的负载瞬态响应能力，是我们在设计中需要解决的问题。

输出电压纹波

在额定满载5.5A输出电流时，输出电压纹波曲线展示了输出电压的波动情况。输出电压纹波的大小直接影响着负载设备的正常工作。那么，如何降低输出电压纹波，是我们在电源设计中需要重点关注的问题。

输入电压纹波

同样在额定满载5.5A输出电流时，输入电压纹波曲线展示了输入电压的波动情况。输入电压纹波的大小会影响转换器的工作稳定性。那么，如何减小输入电压纹波，是我们在电源设计中需要考虑的问题。

启动

启动波形展示了转换器相对于VIN和使能（EN）的启动过程。了解启动过程有助于我们优化启动时间和启动稳定性。那么，如何优化启动过程，是我们在设计中需要思考的问题。

五、电路板布局

TPS54526EVM - 608的电路板布局包括顶层、内部层1、内部层2和底层。顶层包含VIN、VO和地的主要电源走线，以及TPS54526引脚的连接和大面积的接地填充。许多信号走线也位于顶层，输入去耦电容尽可能靠近IC放置。输入和输出连接器、测试点以及大多数组件位于顶层。R3（连接VIN到VCC的0Ω电阻）和R4（电源良好上拉电阻）位于背面。模拟地和电源地在顶层靠近TPS54526引脚5处单点连接。内部层1是包含模拟和电源地的分割平面，内部层2主要是电源地，还有VIN填充区域和将VCC路由到启用控制跳线JP1的走线。底层主要是模拟地，还有通过R3连接VIN到VCC的走线、电源良好信号走线以及从VOUT到电压设定点分压网络的反馈走线。

六、原理图、物料清单和参考资料

原理图

TPS54526EVM - 608的原理图展示了其电路连接方式。通过原理图，我们可以清晰地了解各个组件之间的连接关系和信号流向。大家可以仔细研究一下原理图，思考一下每个组件在电路中的作用和影响。

物料清单

物料清单详细列出了评估模块所使用的各个组件的信息，包括组件的数量、值、描述、尺寸、部件编号和制造商等。这对于我们进行组件选型和采购具有重要的参考价值。

参考资料

参考资料提供了TPS54526单同步转换器的详细数据手册，有助于我们深入了解该转换器的工作原理和性能特点。在设计过程中，我们可以参考这些资料来优化电路设计。

七、修订历史

文档从2012年5月的版本到2021年8月的版本进行了一些更新，包括更新表格、图形和交叉引用的编号格式，更新用户指南标题以及编辑用户指南以提高清晰度等。了解修订历史有助于我们了解文档的更新情况和变化内容。

总之，TPS54526降压转换器评估模块为工程师们提供了一个全面的测试和验证平台。通过对其性能规格、修改方法、测试设置及结果等方面的了解，我们可以更好地使用该评估模块进行电源设计和优化。在实际应用中，我们还需要根据具体的需求和场景，进一步深入研究和调整，以确保电源系统的性能和稳定性。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享交流。