探索TPS6269xEVM-076评估模块：高效DC-DC转换的得力助手

在电子产品日益小型化、低功耗化的今天，对于电池供电的便携式应用来说，高效的DC-DC转换器至关重要。德州仪器（TI）的TPS6269x系列高频率、同步降压DC-DC转换器就是为此类应用优化的。而TPS6269xEVM - 076评估模块则为我们评估这些转换器的性能提供了一个便捷、可靠的平台。接下来，让我们一起深入了解这个评估模块。

文件下载：TPS62690EVM-076.pdf

TPS6269x系列转换器简介

TPS6269x系列专为低功耗应用设计，能够支持高达600 - 800mA的负载电流，同时允许使用低成本的片式电感和电容。该系列的TPS62691和TPS62690分别具有2.2V和2.85V的固定输出电压。此外，它以4MHz或3MHz的调节开关频率运行，在轻负载电流下进入省电模式，以在整个负载电流范围内保持高效率。PFM模式还可将轻负载运行时的静态电流降至19μA（典型值），从而延长电池寿命。

特性亮点

• 宽输入电压范围：输入电压范围为2.3V至4.8V，能够适应多种电池供电的场景。
• 固定输出电压：不同型号提供不同的固定输出电压，可满足多样化的应用需求。
• 高输出电流能力：不同型号的输出电流有所不同，如TPS62691可达600mA，TPS62692可达800mA。
• 小尺寸解决方案：整个解决方案的尺寸小于12mm²（此处原文疑似有误，推测可能是12mm x 12mm），非常适合对空间要求苛刻的便携式设备。
• 低静态电流：仅19μA的超低静态电流，有助于降低功耗。
• 高效率：在整个负载电流范围内都能保持较高的效率，这对于电池供电设备尤为重要。

广泛的应用领域

• 手机及智能手机：为手机内部的各种电路提供稳定的电源。
• LDO替代：可以替代线性稳压器，提高电源转换效率。
• 便携式音频及媒体设备：满足这些设备对电源的高效、小尺寸要求。
• DC/DC微模块：可作为微模块为其他电路模块提供电源。

评估模块订购选项

德州仪器提供了不同型号的评估模块，具体信息如下表所示：	可订购EVM编号	器件编号	输出电压	最大输出电流
TPS62690EVM - 076	TPS62690	2.85V	500mA
TPS62691EVM - 076	TPS62691	2.2V	600mA
TPS62692EVM - 076	TPS62692	2.85V	800mA
TPS62693EVM - 076	TPS62693	2.2V	800mA

评估模块的连接及测试点说明

输入/输出连接器

• J1 - VIN：这是输入电源的正连接头，电源必须连接在J1（VIN）和J3（GND）之间。注意输入电源的引线要绞合在一起，并尽可能短，以减少干扰。输入电压需在2.3V至4.8V之间。
• J2 - S + /S -：这是转换器输入的感应连接头，可连接电压表、电源的感应连接端或示波器进行输入电压的监测。
• J3 - GND：输入电源的返回连接头，同样要与J1配合使用，且保证引线的处理。
• J4：SMA连接器，连接到DC - DC转换器的输入电压，方便使用频谱分析仪分析输入电压的噪声频谱。
• J5：SMA连接器，连接到DC - DC转换器的输出电压，用于分析输出电压的噪声频谱。
• J6：降压转换器的正输出端，TPS62691和TPS62690的输出电压分别固定为2.2V和2.85V。
• J7 - S + /S -：转换器输出的感应连接头，可连接电压表、电子负载的感应连接端或示波器来监测输出电压。
• J8：转换器的返回连接端，可在J8和J6（VOUT）之间连接负载。

跳线和开关

• JP1 - ENABLE：用于启用或禁用评估模块上的转换器。在ENABLE和ON之间放置短路跳线可开启转换器，在ENABLE和OFF之间放置则禁用。
• JP2 - MODE：用于启用或禁用轻负载下的省电模式。在MODE和PWM之间放置短路跳线可禁用省电模式，转换器将在整个负载电流范围内以强制PWM模式运行；在MODE和PSM之间放置则启用省电模式，设备在轻负载下以省电模式运行，重负载下以PWM模式运行。
• JP3和LP1：这是电感电流环路。若要测量电感电流，需切断JP3上的走线，并在LP1的两端之间连接一根导线；若不再需要该环路，移除LP1上的导线并短路JP3即可。

测试配置

硬件设置

评估模块的典型硬件测试配置图展示了其连接方式。在进行测试时，要确保操作在静电放电（ESD）防护良好的工作站进行，因为许多组件容易受到ESD损坏。在为评估模块通电之前，要确保使用接地的腕带、靴带或垫子等防护措施，并穿戴静电服和安全眼镜。

具体的硬件连接步骤如下：

1. 将直流电源连接到TPS62690/1/2/3EVM的J1和J3之间，注意输入电压范围为2.3V至4.8V，且输入电源到评估模块的导线要绞合且尽量短。
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端。
3. 可以在TPS62690/1/2/3EVM的J6和J8之间连接负载。
4. 若要启用转换器，将JP1上的短路跳线连接到ENABLE和ON之间。
5. 使用跳线JP2在轻负载省电模式和强制PWM模式之间切换。

测试数据

效率测试

TPS62691EVM的典型效率性能图展示了效率与负载电流之间的关系。这可以帮助我们了解转换器在不同负载下的效率表现，从而优化电源设计。

启动测试

通过不同负载下的启动性能图（如无负载和200mA负载），我们可以观察到TPS62691EVM在不同情况下的启动特性，这对于确保设备在各种工况下的稳定启动至关重要。

输出电压纹波测试

分别展示了在省电模式和PWM模式下的输出电压纹波情况。在Vin = 3.6V、Vout = 2.2V且Iload分别为40mA和200mA时的纹波图，能让我们直观地了解转换器在不同模式和负载下的输出稳定性。

评估模块的组装图和布局

评估模块采用两层、1盎司覆铜的印刷电路板（PCB）设计，所有组件都位于电路板的顶面有源区域。如果需要进一步减小尺寸，可将组件分布到电路板的两面或增加内部层。同时，需要注意TPS6269x反馈（FB）引脚的连接，建议将其直接连接到电感，而非输出电容的VOUT连接端，这样可以提供更好的瞬态响应性能。

物料清单和标记信息

物料清单

详细列出了TPS6269xEVM的物料清单，包括不同型号所需的电容、电感、电阻、集成电路等组件的数量、规格和型号。这些组件是推荐使用的，但也可以根据数据手册中的指定部件进行替换。

标记信息

提供了评估模块的组装编号和对应的标记文本，方便识别不同型号的评估模块。

重要注意事项

适用范围和安全警告

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。它可能不符合欧盟关于电磁兼容性、有害物质限制（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL等指令的技术要求。

输入输出范围限制

必须在2.3V至4.8V的输入电压范围和固定2.2V（'691）至固定2.85V（'690）的输出电压范围内操作评估模块。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对评估模块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/或对评估模块造成永久性损坏。

温度注意事项

在正常运行期间，一些电路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范围内，评估模块设计为能够在某些组件高于60°C的情况下正常运行。在操作过程中，当将测量探头靠近这些设备时，要注意它们可能会很烫。

通过对TPS6269xEVM - 076评估模块的详细了解，我们可以更好地评估TPS6269x系列DC - DC转换器的性能，为电池供电的便携式应用设计出更高效、稳定的电源解决方案。各位电子工程师们，你们在实际应用中是否也遇到过类似的电源设计挑战呢？不妨在评论区分享一下你们的经验和见解。