TPS62184 降压转换器评估模块使用指南

在电子设备的设计中，电源管理模块的性能和稳定性至关重要。今天，我们就来深入了解一下德州仪器（TI）的 TPS62184 降压转换器评估模块（EVM），看看它有哪些特点和应用。

文件下载：TPS62184EVM-581.pdf

一、TPS62184 简介

TPS62184 是一款采用 2×3mm WCSP 封装的 6A 双相同步降压转换器。它具有自动效率增强（AEE™）功能，能在负载电流范围内实现超过 90%的效率。其小尺寸（99mm²）和低外形设计，使得它非常适合用于平板电脑、固态硬盘（SSD）和其他便携式设备，能够实现高密度的电源解决方案。

二、性能规格

1. 输入输出参数

在环境温度为 25°C 的条件下，TPS62184EVM - 581 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	-	4	-	17	V
输出电压设定点	-	-	1.8	-	V
输出电流（VOUT ≤ 1.8V）	-	0	-	6	A
输出电流（1.8V < VOUT ≤ 2.5V）	-	0	-	5.5	A
输出电流（2.5V < VOUT ≤ 3.5V）	-	0	-	5	A
软启动时间（VOUT 上升时间）	-	-	825	-	µs

2. 输出电压调整

输出电压可以通过改变 R1 和 R2 的阻值来调整，但要确保输出电压在器件数据手册规定的范围内。从规格表中可以看出，当输出电压高于 1.8V 时，可靠输出的最大电流会相应减小。

3. 电容使用

• 输入电容：C13 和 C14 作为额外的输入电容，虽然不是正常工作所必需的，但可以用于减少输入电压纹波。
• 输出电容：C7 - C12 作为额外的输出电容，同样不是必需的，但能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 TPS62184 数据手册推荐的范围内，以确保正常工作。

4. 低外形解决方案

当前的 EVM 最大高度为 2.1mm。如果需要更低的外形，可以将电感 L1 和 L2 替换为合适的低高度电感，例如 Toko 的 DFE252012P 系列，其最大外形高度为 1.2mm，并且能很好地适配 L1 和 L2 的现有焊盘。

5. 可配置使能阈值电压

当移除 JP1 后，可以安装 R4 和 R5 来设置 IC 开启的用户可选输入电压。具体的电阻值计算可参考数据手册中的公式。

三、模块设置

1. 输入/输出连接器说明

• J1：EVM 输入电源的正输入连接。
• J2：输入电压感应连接，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：输出电压感应连接，用于测量输出电压。
• J6：输出返回连接。
• J7：PG/GND，PG 输出在该接头的引脚 1，引脚 2 为方便的接地端。
• J8：SS/TR/GND，SS/TR 引脚电压在该接头的引脚 2，引脚 1 为方便的接地端。
• JP1：EN 引脚输入跳线。将提供的跳线跨接在 ON 和 EN 上可开启 IC，跨接在 OFF 和 EN 上可关闭 IC。移除跳线可通过 R4 和 R5 设置可配置的使能阈值电压。
• JP2：PG 上拉电压跳线。将提供的跳线放在 JP2 上可将 PG 引脚的上拉电阻连接到输出电压。也可以移除跳线，并在引脚 1 上提供不同的电压，将 PG 引脚拉到不同的电平，但该外部施加的电压必须低于 7V。

2. 操作设置

要操作 EVM，需根据上述说明将跳线 JP1 和 JP2 设置到所需位置。然后将输入电源连接到 J1 和 J3，将负载连接到 J4 和 J6。

四、测试结果

TPS62184EVM - 581 的测试数据被用于 TPS62184 数据手册（SLVSCQ5）中。文档中给出了热性能和环路测量的测试图，如在输入电压 (V{IN}=17V)、负载为 6A 时的热性能图，以及在 (V{IN}=12V)、负载为 6A 且在 R1 串联 50Ω 电阻时的环路测量图。这些测试结果能帮助我们更好地了解该模块在不同工况下的性能表现。

五、电路板布局

文档提供了 TPS62184EVM - 581 的电路板布局和相关插图，包括组装层、顶层丝印层、顶层、内部层 1、内部层 2 和底层等。Gerbers 文件可在 EVM 产品页面获取。PCB 的 Rev. B 版本只是填充了 U1 下方的过孔以提高可制造性，与 Rev. A 相比，铜层没有变化。

六、原理图和物料清单

1. 原理图

文档给出了 TPS62184EVM - 581 的原理图，通过原理图我们可以清晰地看到各个元件之间的连接关系，这对于深入理解电路的工作原理非常有帮助。

2. 物料清单

物料清单列出了该 EVM 所使用的各个元件的详细信息，包括元件的数量、参考编号、值、描述、尺寸、部件编号和制造商等。这为我们在实际设计中选择合适的元件提供了参考。

总之，TPS62184 降压转换器评估模块具有高性能、小尺寸和低外形等优点，适用于多种便携式设备的电源设计。在使用过程中，我们可以根据实际需求对输出电压、电容、电感等进行调整，以满足不同的应用场景。你在实际使用中是否遇到过类似电源模块的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。