TPS650241EVM-234评估模块：特性、设置与使用指南

引言

在电子设计领域，电源管理是一个至关重要的环节。德州仪器（Texas Instruments）的TPS650241EVM-234评估模块（EVM）为我们提供了一个便捷的平台，用于评估和测试TPS650241这款集成电源管理IC的各种工作模式。该IC适用于由单节锂离子或锂聚合物电池供电且需要多个电源轨的应用，它集成了三个高效的开关降压转换器、三个LDO以及额外的状态和I/O引脚。

文件下载：TPS650241EVM-234.pdf

需求与PCB组装

需求

除了外部电源外，使用该评估模块无需额外的组件。具体的设置步骤可参考文档的“Setup”部分。

PCB组装

TPS650241EVM-234的印刷电路板（PCB）包含了TPS650241 IC及其所需的外部组件。板上设有多个跳线和连接器，用户可以根据特定的工作条件对电路板进行定制。

评估模块的设置

输入/输出连接器说明

• J2 — VIN：来自外部电源的输入电压，建议最大为5.5V。输入电流取决于负载，但通常低于2A。
• J5 — GND：VIN的返回连接。
• J1 — VDCDC1：DCDC1开关稳压器的输出，最大输出电流为1.6A，默认电压设置为3.3V。
• J3 — GND：VDCDC1的返回。
• J4 — VDCDC2：DCDC2开关稳压器的输出，最大输出电流为1A，默认电压设置为2.5V。
• J6 — GND：VDCDC2的返回。
• J7 — VDCDC3：DCDC3开关稳压器的输出，最大输出电流为800mA，默认值为1.375V。
• J8 — GND：VDCDC3的返回。
• J9 — VLD01：低压差稳压器VLDO1的输出，最大输出电流为200mA，默认值为1.5V。
• J10 — GND：VLDO1的返回。
• J11 — VLD02：低压差稳压器VLDO2的输出，最大输出电流为200mA，默认值为1.5V。
• J12 — GND：VLDO2的返回。
• J13 — VINLDO/GND：来自外部电源的输入电压，建议最大5.5V。输入电流取决于负载，但通常低于2A。该评估模块通过R11将此输入连接到VDCDC1输出。
• J14 — VDD_ALIVE/GND：低压差稳压器VLDO3的输出，最大输出电流为30mA，默认值为1.2V。
• J5 — PWRFAIL：当输入电压低于3V时会出现故障。安全时上拉至VIN，故障时为低电平。
• JP1 — DEF1：设置DCDC1的默认电压，可选2.8V或3.3V。
• JP2 — DEF2：设置DCDC2的默认电压，可选1.8V或2.5V。
• JP5 — DEF3：设置DCDC3的默认电压，可选0.9V或1.375V。
• JP3 — DCDC1 ON/OFF：DCDC1转换器的使能端，默认设置为开启。
• JP4 — DCDC2 ON/OFF：DCDC2转换器的使能端，默认设置为开启。
• JP6 — DCDC3 ON/OFF：DCDC3转换器的使能端，默认设置为开启。
• JP7 — PWM/PFM MODE：PWM或PFM模式跳线，默认设置为PWM。
• JP8 — LDO ON/OFF：LDO1和LDO2稳压器的使能端，默认设置为开启。
• JP9 — VDD_ALIVE/GND：VDD_ALIVE低压差稳压器的使能端，默认设置为开启。

工厂设置

评估模块出厂时，跳线具有以下默认设置：	Jumper	Shunt Location
JP1	Between V-Hi and DEF1
JP2	Between V-Hi and DEF2
JP3	Between ON and DCDC1
JP4	Between ON and DCDC2
JP5	Between V-Hi and DEF3
JP6	Between ON and DCDC3
JP7	Between PWM and MODE
JP8	Between ON and LDO
JP9	Between ON and VDD_ALIVE

电路板布局

布局的重要性

对于所有开关模式电源来说，电路板布局至关重要。TPS650241EVM-234 PWB的电路板布局在图1至图5中展示。具有高开关频率和电流的节点较短，并与对噪声敏感的反馈电路隔离。同时，对高频电流环路的布线也给予了仔细的关注。具体的布局指南可参考数据手册（SLVS774）。

原理图与物料清单

原理图

图6展示了TPS650241EVM-234的原理图，它清晰地呈现了各个组件之间的连接关系，为工程师理解电路工作原理提供了重要依据。

物料清单

COUNT	RefDes	Value	Description	Size	Part Number	MFR
9	C1, C2, C3, C5 - C10	10uF	Capacitor, Ceramic, 6.3V, X5R, 10%	0805	C2012X5R0J106K	TDK
2	C11, C12, C14, C15	2.2uF	Capacitor, Ceramic, 6.3V, X5R,10%	0603	C1608X5R0J225K	TDK
2	C4, C13	1.0uF	Capacitor, Ceramic, 6.3V, X5R,10%	0603	C1608X5R0J105K	TDK
15	J1 - J15		Header, 2 pin, 100mil spacing, (36-pin strip)	0.100 x 2	PTC36SAAN	Sullins
9	JP1 - JP9		Header, 3 pin, 100mil spacing, (36-pin strip)	0.100 x 3	PTC36SAAN	Sullins
1	L1	3.3uH	Inductor, SMT, 1.52A, 78milliohm	0.157 x 0.157	VLCF4020T- 3R5N1R5	TDK
2	L2, L3	2.2uH	Inductor, SMT, 1.72A, 59milliohm	0.157 x 0.157	VLCF4020T- 2R2N1R7	TDK
0	R1, R2, R3, R4, R14	Open	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603
1	R10	1.20M	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603	Std	Std
2	R11, R15	0	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603	Std	Std
1	R12	499k	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603	Std	Std
1	R13	100k	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603	Std	Std
4	R5, R6, R7, R8	10k	Resistor, Chip, 1/16W, 1%	0603	Std	Std
1	R9	1	Resistor, Chip, 1/16W, 5%	0603	Std	Std
1	U1		IC, 3 DC-DC Converters	QFN-32[RTV]	TPS650241RHB	TI
1	--		PCB, 3.3 In x 2.2 In x 0.062 In		HPA234	Any
9	--		Shunt, 100 mil, Black	0.100	929950-00	3M

重要注意事项

评估板使用范围

该评估板仅用于工程开发、演示或评估目的，并非适合一般消费者使用的成品。使用者必须具备电子技术培训，并遵循良好的工程实践标准。同时，评估板可能不符合欧盟关于电磁兼容性、限制物质（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL等指令的技术要求。

保修政策

如果评估板不符合用户指南中规定的规格，可在交付日期起30天内退回以获得全额退款。此保修是卖方对买方的唯一保修，取代所有其他明示、暗示或法定保修。

安全操作

• 电压范围：务必在1V至5.5V的输入电压范围和1V至3.3V的输出电压范围内操作评估板。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对评估板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/或对评估板造成永久性损坏。
• 温度注意：在正常操作期间，某些电路组件的外壳温度可能会超过85°C。只要保持输入和输出范围，评估板设计为可在某些组件高于85°C的情况下正常运行。在操作过程中，靠近这些设备放置测量探头时，要注意这些设备可能会很烫。

作为电子工程师，我们在使用TPS650241EVM-234评估模块时，一定要严格遵循上述指南和注意事项，以确保评估和测试工作的顺利进行。你在使用类似评估模块时，有没有遇到过什么特别的问题呢？