TPS61085EVM评估模块使用指南

在电子设计领域，电源模块的性能和稳定性至关重要。今天要给大家介绍的是德州仪器（Texas Instruments）的TPS61085EVM评估模块，它能帮助我们评估TPS61085电源解决方案的性能。

文件下载：TPS61085EVM-355.pdf

一、模块背景与性能规格

1.1 背景

TPS61085EVM采用TPS61085升压转换器，可将2.3V - 6V的输入电压升至12V。该评估模块的目标是便于评估TPS61085电源解决方案，它使用了TPS61085可调输出升压转换器和适当的反馈组件来提供12V输出。

1.2 性能规格总结

在环境温度为25°C的条件下，该模块的性能规格如下：	SPECIFICATION	TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNIT
VOUT (1)	TPS61085EVM, VIN = 3.3 V +/- 2%, IOUT < 300 mA, fSW = 1.2 MHz	11.6	12	12.4	V

这里的最小和最大值包含了1%的电阻公差以及IC参考公差。

二、设置与测试结果

2.1 输入/输出连接

• 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。输入电源的引线应绞合且尽量短，输入电压需在2.3V - 6V之间。
• J2 - VIN Sense Connector：该接头未焊接元件，计划用于直接在输入电容上测量输入电压，可连接4线电源和感应电源，感应连接器的引线也应绞合。
• J3 - GND：这是输入电源的返回连接头，将电源连接在这些引脚和J1（VIN）之间，输入电源的引线同样要绞合且尽量短，输入电压范围为2.3V - 6V。
• J4 - Vs：这是输出电压的正连接头，负载需连接在J4和J6（GND）之间。
• J5 - Vs Sense Connector：该接头未焊接元件，计划用于直接在输出电容上测量输出电压。
• J6 - GND：这是输出电压的返回连接头，将负载连接在这些引脚和J4（Vs）之间。
• JP1 - EN：在引脚1和2之间放置跳线，可将EN引脚连接到VIN，从而启用设备；在引脚2和3之间放置跳线，可将EN引脚连接到GND，从而禁用设备。
• JP2 - FREQ：该跳线的中间引脚连接到IC的FREQ引脚。在引脚1和2之间放置跳线，可将FREQ引脚连接到 (V_{IN}) ，实现1.2 MHz的开关频率；在引脚2和3之间放置跳线，可将FREQ引脚连接到地，实现650 kHz的开关频率。

2.2 EVM操作

首先，要在JP1和JP2上连接跳线，确保设备在EN和FREQ引脚上获得正确的信号。用户需在J1和J3之间连接一个设置在2.3V - 6V之间的输入电源，设备才能正常工作，绝对最大输入电压为7V。用户可以在J4和J6之间连接一个负载电阻，在JP1的引脚1和2之间连接跳线以启用设备。

2.3 补偿（R3, C5）

调节器环路可通过调整连接到COMP引脚的外部组件进行补偿。COMP引脚是内部跨导误差放大器的输出。对于大多数应用，标准值 (R 3 = 13 k Omega) 和 (C 5 = 3.3 nF) 是适用的。计算公式如下： [R 3=frac{125 × V_{IN} × Vs × Cout }{L × Ioutmax } C 5=frac{V{S} × Cout }{5 × Iout_max × R 3}]

为了获得更好的负载瞬态响应，可参考表2中的推荐补偿网络值。对于更快的响应时间，可以使用更高的R3值来扩大带宽，同时使用稍低的C5值来保持足够的相位裕度。但在调整时，要同时监测TPS61085的负载瞬态响应，确保系统仍然稳定。

FREQUENCY	L ( m H)	V S (V)	V IN ± 20% (V)	R3(k Ω )	C5
High (1.2 MHz)	3.3	15	5	82	1.1 nF
	3.3	75	1.6 nF
	12	5	51	1.1 nF
	3.3	47	1.6 nF
	9	5	30	1.1 nF
	3.3	27	1.6 nF
Low (650 kHz)	6.8	15	5	43	2.2 nF
	3.3	39	3.3 nF
	12	5	27	2.2 nF
	3.3	24	3.3 nF
	9	5	15	2.2 nF
	3.3	13	3.3 nF

三、原理图、物料清单和电路板布局

3.1 原理图

原理图展示了TPS61085EVM的电路连接方式，对于理解模块的工作原理至关重要。大家可以仔细研究原理图，分析各个元件之间的关系。

3.2 物料清单

Count	RefDes	Value	Description	Size	Part Number	MFR
1	C1	10 m F	Capacitor, Ceramic, 10V, X7R or X5R, 10%	0805	GRM21BR71A106KE51	Murata
2	C2, C3	10 m F	Capacitor, Ceramic, 25V, X7R, 20%	1210	TMK325BJ106MN	Taiyo Yuden
1	C4	1 m F	Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 10%	0805	GRM21BR71A105KA01	Murata
1	C5	3.3 nF	Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 10%	0805	Std	Std
1	C6	33 nF	Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 20%	0805	Std	Std
0	C7	open	Capacitor, Ceramic, 10V, X7R, 20%	0805	Std	Std
1	D1	PMEG2010AEH	Diode, Schottky, 20V, 1A	SOD123	PMEG2010AEH	Vishay
1	L1	3.3 m H	Inductor, 3.3A, 30 m Ω	0.276 x 02.87 inch	7447789003	Wurth Elektronik
1	R1	2040k (232k)	Resistor, Chip, 1/10W, 1%	0805	Std	Std
1	R2	27k (267k)	Resistor, Chip, 1/10W, 1%	0805	Std	Std
1	R3	13k	Resistor, Chip, 1/10W, 1%	0805	Std	Std
1	U1	TPS61085PW	IC, 600kHz/1.2MHz Step-Up DC-DC Converter	TSSOP-8	TPS61085PW	TI

3.3 电路板布局

电路板布局对于所有开关模式电源都非常关键。TPS61085EVM的电路板布局将高频噪声的开关节点与对噪声敏感的反馈电路隔离开来，并仔细处理了高频电流回路的布线。电感右侧的空焊盘便于使用电流探头测量电感电流。具体操作是将电感拆焊，旋转90°后焊接到额外的焊盘上，然后用一根导线从顶部焊盘连接到输入焊盘以闭合电流路径。

四、重要注意事项

4.1 适用范围

该评估模块仅用于工程开发、演示或评估目的，并非适合一般消费者使用的成品。使用该模块的人员必须具备电子技术培训，并遵守良好的工程实践标准。

4.2 电气参数范围

要确保在输入电压范围2.5V - 6V和输出电压范围最高18.5V（配置为12V）内操作该EVM。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对EVM造成不可逆转的损坏；连接超出指定输出范围的负载可能导致意外操作和/或对EVM造成永久性损坏。

4.3 温度问题

在正常操作期间，某些电路组件的外壳温度可能高于125°C。只要保持输入和输出范围，EVM设计为在某些组件高于85°C的情况下仍能正常工作。在操作过程中，将测量探头靠近这些设备时，要注意这些设备可能会很烫。

大家在使用TPS61085EVM评估模块时，一定要仔细阅读上述内容，严格按照要求进行操作，这样才能充分发挥该模块的性能，避免不必要的损失。你们在使用类似电源模块时，有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享。