TPS62060EVM-663评估模块使用指南

在电子设计领域，对于电源管理芯片的性能评估至关重要。TPS62060EVM-663评估模块为我们评估TPS62060 1.6 - A降压转换器的性能提供了一个便捷的平台。下面将详细介绍该评估模块的相关特性、操作和使用方法。

文件下载：TPS62060EVM-663.pdf

一、模块概述

TPS62060EVM-663是一块完全组装并经过测试的印刷电路板（PCB），专门用于评估TPS62060 1.6 - A降压转换器的性能。它具有以下特点：

• 输入电压范围：2.7 V至6 V，能适应多种电源输入。
• 可调输出电压：范围从0.8 V到输入电压（VIN），可根据实际需求进行调整。
• 输出电流：最大可达1.6 A，能满足不少负载的供电需求。
• 工作模式：具备省电模式和3 - MHz固定PWM模式，并且支持时钟抖动功能。

TPS62060降压转换器适用于多种应用场景，如负载点（POL）电源、笔记本电脑、便携式媒体播放器以及DSP电源等。

二、电气性能规格

该评估模块的性能规格总结在下面的表格中：	参数	符号	注释和条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入特性
输入电压	VIN		2.7		6	V
输入欠压锁定（UVLO）	VIN_UVLO	下降沿	1.73	1.78	1.83	V
		上升沿	1.9	1.95	1.99	V
输出特性
线性调整率				0		%/V
负载调整率				-0.5		%/A
输出电流	IOUT	VIN = 2.7 V至6 V			1600	mA
高低侧MOSFET正向电流限制	ILIMF	VIN = 2.7 V至6 V	1800	2250	2700	mA
系统特性
开关频率	fSW	VIN = 2.7 V至6 V，MODE = High	2600	3000	3400	kHz
峰值效率	ηpk	VIN = 3.3 V，MODE = Low			91.0	%
满载效率	η	VIN = 5 V，VOUT = 1.8 V，IOUT = 1600 mA		83.3		%

从这些参数中，我们可以对评估模块的性能有一个基本的了解。例如，输入电压范围决定了它可以连接的电源类型，输出电流和效率等参数则关系到其实际应用中的表现。大家在设计时可以思考，如何根据这些参数来选择合适的电源和负载呢？

三、原理图与连接说明

原理图

评估模块的原理图为我们展示了其电路结构。不过需要注意的是，原理图仅作参考，具体的元件值要参考物料清单。

连接器和测试点说明

• J1 - VIN：这是输入电源的正连接头，电源需连接在J1和J3（GND）之间。为了减少干扰，连接输入电源的导线要尽量短且绞合在一起，输入电压必须在2.7 V至6 V之间。
• J2 - S + /S -：用于连接电压表、电源或示波器的感应线，方便对输入进行监测。
• J3 - GND：输入电源的返回连接头，与J1配合使用。
• J4 - VOUT：降压转换器的正输出端，输出电压可通过反馈电阻R1和R2进行调整，默认设置为1.8 V。同时，需要一个前馈电容C5，具体信息可参考TPS62060的数据手册。
• J5 - S + /S -：用于连接电压表、电子负载或示波器的感应线，对输出进行监测。
• J6 - GND：转换器的返回连接头，可在J6和J4之间连接负载，转换器最大能承载1600 mA的负载电流。
• JP1 - EN：用于启用或禁用评估模块上的TPS62060。短接中心引脚和On可开启设备，短接中心引脚和Off则关闭设备。在VIN和EN之间连接了一个1 - MΩ的上拉电阻，移除跳线JP1也可开启转换器。
• JP2 - MODE：用于启用或禁用轻载时的省电模式。短接中心引脚和PWM可禁用省电模式，使转换器在整个负载电流范围内以强制PWM模式运行；短接中心引脚和PFM则启用省电模式，设备在轻载条件下以省电模式运行。在GND和MODE之间连接了一个1 - MΩ的下拉电阻，移除JP2时，转换器在轻载条件下以省电模式运行。
• J7 - VOUT (SMA)：这是一个SMA连接器，连接到TPS62060的输出电压，可方便地使用频谱分析仪分析输出电压的噪声频谱。默认情况下，J7未在评估模块上组装。

在实际操作中，大家是否遇到过因为连接错误而导致模块无法正常工作的情况呢？所以，正确理解和使用这些连接器和测试点非常重要。

四、测试配置与数据

硬件设置

典型的硬件测试配置如图所示，在进行测试时，要注意许多组件容易受到静电放电（ESD）的损坏，所以在拆包和处理评估模块时，要采取适当的ESD防护措施，如使用接地腕带、靴带或垫子等。

测试步骤

1. 在TPS62060EVM的J1和J3之间连接直流电源，输入电压要在2.7 V至6 V之间，连接导线要尽量短且绞合。
2. 将直流电压表或示波器连接到评估模块的输出感应连接头J5。
3. 可在TPS62060EVM的J4和J6之间连接负载。
4. 要启用转换器，将短接条连接到TPS62060EVM上的JP1的EN和ON之间。
5. 评估模块支持在轻载时的省电模式和强制PWM模式之间切换，可通过跳线JP2进行设置。

测试数据

评估模块的典型性能曲线展示了其在不同方面的表现，包括效率、启动、关机、输出电压纹波、输入电压纹波、控制环路波特图和瞬态性能等。不过要注意，实际性能数据可能会受到测量技术和环境变量的影响，这些曲线仅供参考。

• 效率：在PFM模式和不同负载电流下的效率曲线，能让我们了解转换器在不同负载下的能量转换效率。
• 启动：展示了在带2.2 - Ω负载和无负载情况下的启动性能。
• 关机：说明了在带2.2 - Ω负载和无负载情况下的关机行为。
• 输出电压纹波：分别给出了PFM和PWM模式下的输出电压纹波情况。
• 输入电压纹波：展示了在3.6 V输入和1.6 A负载下的输入电压纹波。
• 控制环路波特图：显示了在不同输入电压下的增益和相位与频率的关系。
• 瞬态性能：给出了PFM和PWM模式下的负载瞬态响应。

大家在分析这些测试数据时，可以思考如何根据这些数据来优化电路设计，提高转换器的性能。

五、热性能与布局

热性能

评估模块在输入电压为3 V、满载1.6 A时的热成像图展示了其热分布情况。在实际应用中，我们需要关注一些电路组件的温度，因为在正常运行时，有些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在规定值内，评估模块就能正常工作。

布局

评估模块采用四层、1盎司覆铜的PCB设计，尺寸为1.8英寸×1.5英寸，所有组件都位于电路板的顶面有源区域。所有有源走线都布置在顶层和底层，方便用户在实际的双面应用环境中轻松查看、探测和评估TPS62060控制集成电路（IC）。对于空间受限的系统，可以将组件移到PCB的两面或使用额外的内层来进一步减小尺寸。不过要注意，这些布局图不按比例绘制，仅用于展示电路板的布局，不能用于制造TPS62060EVM - 663 PCB。

六、物料清单

评估模块的物料清单列出了所需的元件信息，包括元件的数量、参考编号、值、描述、尺寸、零件编号和制造商等。例如，电容C1和C2的值为10uF，电感L1的值为1.0 uH等。

在实际设计中，大家是否会根据物料清单来选择合适的元件呢？不同的元件选择可能会对电路性能产生影响，所以要谨慎选择。

七、重要注意事项

使用范围

该评估模块仅用于工程开发、演示或评估目的，并非面向普通消费者的成品。操作时，人员需具备电子相关培训并遵循良好的工程实践标准。同时，它可能不符合一些相关指令的技术要求，如欧盟关于电磁兼容性、限制物质（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL等指令。

保修与责任

若评估模块不符合用户指南中的规格，可在交付日期起30天内退货并全额退款。用户需承担产品正确和安全处理的所有责任和义务，并对因处理或使用产品而产生的所有索赔向德州仪器（TI）进行赔偿。TI对应用协助、客户产品设计等不承担责任。

其他注意事项

• FCC警告：该评估模块会产生、使用并可能辐射射频能量，但未针对FCC规则第15部分的计算设备限值进行测试。在其他环境中使用可能会对无线电通信造成干扰，用户需自行承担纠正干扰的费用。
• 操作限制：要在输入电压2.7 V至6 V和输出电压0.8 V至6 V的范围内操作评估模块，超出范围可能导致意外操作和/或不可逆转的损坏。
• 温度注意：正常运行时，一些电路组件的温度可能超过60°C，操作时要注意避免接触。

总之，TPS62060EVM - 663评估模块为我们评估TPS62060降压转换器提供了一个全面的平台。通过了解其特性、操作方法和注意事项，我们能更好地进行电路设计和性能评估。大家在使用过程中遇到过什么问题或者有什么独特的经验吗？欢迎分享交流。