TPS62134x降压转换器评估模块用户指南解读

在电子设计领域，降压转换器是一种常用的电源转换器件，而德州仪器（Texas Instruments）的TPS62134x降压转换器评估模块（EVM）为工程师提供了一个便捷的评估平台。本文将详细解读该评估模块的相关特性、操作方法以及测试结果等内容。

文件下载：TPS62134AEVM-595.pdf

一、TPS62134x概述

TPS62134x是一款采用3×3-mm、16引脚QFN封装的同步降压转换器。它有四种不同版本，分别对应不同的评估模块：TPS62134AEVM - 595（PWR595 - 001）、TPS62134BEVM - 595（PWR595 - 002）、TPS62134CEVM - 595（PWR595 - 003）和TPS62134DEVM - 595（PWR595 - 004）。这些版本在输出电压设定点和低功耗模式输出电压方面有所不同，并且分别与英特尔Skylake平台的不同电源轨兼容，如TPS62134A与VccIO轨兼容，TPS62134B和TPS62134D与VccPRIM_CORE轨兼容，TPS62134C与VccEDRAM / VccEOPIO轨兼容。

二、性能规格

（一）主要参数

在环境温度为25°C的条件下，TPS62134xEVM - 595的性能规格如下：	规格	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	3	-	17	V
输出电压设定点（TPS62134AEVM - 595，LPM = High）	-	0.85	0.975	-	V
输出电压设定点（TPS62134BEVM - 595，LPM = High）	-	0.8	0.95	-	V
输出电压设定点（TPS62134CEVM - 595，LPM = High）	-	0.8	-	1.05	V
输出电压设定点（TPS62134DEVM - 595，LPM = High）	-	0.85	-	-	V
输出电流（VIN ≥ 5 V）	-	0	-	3.2	A
输出电流	-	0	-	3	A
软启动时间（VOUT = 0.95 V时VOUT的上升时间）	-	-	180	-	µs

（二）电路修改

1. 输入和输出电容
   • 输入电容C9并非正常工作所必需，但可用于减少输入电压纹波。
   • 输出电容C5、C6、C7和C8也不是正常工作所必需的，但可用于减少输出电压纹波并改善负载瞬态响应。不过，总输出电容必须保持在数据手册（SLVSC20）推荐的范围内，以确保正常工作。
2. 环路响应测量 要测量TPS62134xEVM - 595的环路响应，需要对电路进行两个简单的更改：
   • 在PCB背面中间的R2焊盘上安装一个10 - Ω、0603尺寸的电阻。
   • 切断VOS引脚附近的过孔与输出电容C2和电感之间的平面。完成这些更改后，可以将一个交流信号（建议峰 - 峰值幅度为10 - mV）注入到控制环路中，测试结果如图3 - 2所示。

三、模块设置

（一）输入/输出连接器说明

• J1：EVM的输入电源正输入连接。
• J2：输入电压感测连接，用于测量输入电压。
• J3：EVM输入电源的返回连接。
• J4：输出电压连接。
• J5：输出电压感测连接，用于测量输出电压。
• J6：输出返回连接。
• J7：PG/GND，PG输出出现在该接头的引脚1上，引脚2为方便的接地。
• J8：SS/GND，SS引脚电压出现在该接头的引脚2上，引脚1为方便的接地。
• J9：Vdd/GND，必须在该接头的引脚2上施加一个外部电压，引脚1为方便的接地，该电压必须在0.8 V至6 V之间，此电压水平设置VID0、VID1和LPM引脚的逻辑高电平以及PG引脚的上拉电压。
• JP1：EN引脚输入跳线，将提供的跳线跨接在ON和EN上以开启IC，跨接在OFF和EN上以关闭IC。
• JP2：VID0引脚输入跳线，将提供的跳线跨接在HIGH和VID0上以将VID0引脚设置为高电平，跨接在LOW和VID0上以将VID0引脚设置为低电平。
• JP3：VID1引脚输入跳线，将提供的跳线跨接在HIGH和VID1上以将VID1引脚设置为高电平，跨接在LOW和VID1上以将VID1引脚设置为低电平。
• JP4：LPM引脚输入跳线，将提供的跳线跨接在HIGH和LPM上以禁用低功耗模式，跨接在LOW和LPM上以启用低功耗模式。
• JP5：PG上拉电压跳线，将提供的跳线放在JP5上以将PG引脚的上拉电阻连接到Vdd，或者可以移除跳线并在引脚1上提供不同的电压以将PG引脚拉到不同的电平，此外部施加的电压必须低于7 V。

（二）操作设置

要操作EVM，需根据上述说明将跳线JP1至JP5设置到所需位置。将输入电源连接到J1和J3，将负载连接到J4和J6，并将第二个输入电源连接到J9。

四、测试结果

TPS62134xEVM - 595用于获取TPS62134x数据手册中的数据，具体性能可参考设备数据手册（SLVSC20）。同时，文档中给出了热性能（VIN = 17 V，VOUT = 1.05 V，负载 = 3.2 A）和环路测量（VIN = 12 V，VOUT = 1 V，负载 = 3 A）的测试结果图。

五、电路板布局与原理图及物料清单

（一）电路板布局

文档提供了TPS62134xEVM - 595的电路板布局图，包括组装层、顶层丝印层、顶层、内部层1、内部层2和底层等不同层面的布局。

（二）原理图

图5 - 1展示了TPS62134xEVM - 595的原理图，清晰地呈现了电路的连接方式和元件的分布。

（三）物料清单

表5 - 1列出了该EVM的物料清单，包括电容、电感、电阻、IC等元件的详细信息，如元件的数值、描述、尺寸、型号和制造商等。需要注意的是，TPS62134xEVM - 595上的TPS62134x（U1）器件可能在器件顶部没有正确的顶面标记，但这些器件仍然是经过全面测试的，符合数据手册规定的电气特性。

六、修订历史

文档记录了从2014年11月到2021年6月的修订历史，包括表格、图形和交叉引用编号格式的更新、用户指南标题的更新，以及新增了TPS62134DEVM - 595相关信息等内容。

综上所述，TPS62134x降压转换器评估模块为工程师提供了一个全面的评估平台，通过详细了解其性能规格、设置方法、测试结果、电路板布局和物料清单等信息，工程师可以更好地利用该模块进行电源转换电路的设计和评估。大家在实际应用中是否遇到过类似评估模块的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。