TPS61280-585评估模块：功能特性与使用指南

在电子设计领域，一款优秀的评估模块对于产品的研发和测试至关重要。今天我们就来深入了解一下德州仪器（Texas Instruments）的TPS61280-585评估模块（EVM），探索它的特点、操作方法以及应用场景。

文件下载：TPS61280EVM-585.pdf

一、TPS61280概述

TPS61280是一款专为特定电源需求设计的芯片，它能为由三芯碱性、镍镉或镍氢电池，以及单芯锂离子或锂聚合物电池供电的产品提供电源解决方案。其宽输入电压范围（2.3V - 4.8V）使其非常适合用于如手机或计算机外设等便携式电源应用。此外，该芯片还能将输出偏置保持在输入电压水平，在这种模式下，同步整流器具有电流限制功能，可允许外部负载（如音频放大器）在受限电源下供电，同时将静态电流降低至18μA。在关机模式下，输入电流小于5μA，有助于最大限度延长电池寿命。

（一）要求与应用

要操作TPS61280EVM，仅需一个能够提供2.3V至4.8V电压的直流电源。其应用场景广泛，包括单电芯富镍、硅阳极、锂离子、磷酸铁锂智能手机或平板电脑，2.5G、3G和4G迷你模块数据卡，以及具有高峰值功率负载的限流应用。

（二）特性亮点

• 高效能：在2.3MHz工作频率下，效率高达95%。
• 低静态电流：在低IQ直通模式下，静态电流仅为2μA。
• 集成直通模式：具有35mΩ的集成直通模式。
• 可编程功能：可通过I²C接口对谷值电感电流限制和输出电压进行编程。
• 特殊模式：关机时具有真正的直通模式。
• 保护功能：具备热关断和过载保护功能。
• 小尺寸：整体解决方案尺寸小于20mm²，高度低于1mm。

二、评估模块的连接与测试点

（一）输入连接器J1

J1输入连接器有多个引脚，其中引脚1和2为VIN，是输入电源的正连接端，电源需连接在这些引脚与引脚5和6（GND）之间，且输入电压必须在2.3V至4.8V之间。引脚3为输入感测VIN，用于直接测量靠近器件的输入电容上的输入电压；引脚4为输入感测GND，用于测量靠近器件输入的GND。

（二）输出连接器J2

J2输出连接器中，引脚1和2为VOUT，是输出电压的正连接端，负载需连接在这些引脚与引脚5和6（GND）之间。引脚3为输出感测VOUT，用于直接测量输出电容上的输出电压；引脚4为输出感测GND，用于测量靠近器件输出的GND。

（三）其他连接器

• J9：I²C连接器：这是一个10引脚的连接器，用于将USB - GPIO适配器连接到TPS61280EVM - 585。
• J10：SMA输入连接器：连接到转换器的输入电压，可用于使用频谱分析仪轻松分析输入电压的噪声频谱，但默认情况下，J10未安装在评估模块上。
• J11：SMA输出连接器：连接到转换器的输出电压，可用于使用频谱分析仪轻松分析输出电压的噪声频谱，默认情况下，J11也未安装在评估模块上。

（四）跳线设置

• J3：使能跳线：跨接引脚EN和ON可将EN引脚连接到VIN，从而启用设备；跨接引脚EN和OFF可将EN引脚连接到GND，禁用设备。
• J4：VSEL，输出电压选择：跨接引脚HIGH和VSEL可将VSEL引脚连接到VIN，选择默认输出上限电压；跨接引脚LOW和VSEL可将VSEL引脚连接到GND，选择默认输出下限电压。
• J5：nBYP，强制旁路选择：跨接引脚nBYP和ON可将nBYP引脚连接到GND，启用直通模式；跨接引脚nBYP和OFF可将nBYP引脚连接到VIN，启用自动DC/DC升压模式。
• J6：GPIO/PG，通用输入/输出和电源良好：该引脚可配置为输入（模式选择）或双角色输入/开漏输出（nRST/nFAULT）引脚，默认配置为nRST/nFAULT输入/输出。
• J7：SCL上拉电阻：通过跨接引脚1和2，可将SCL通过电阻R3连接到VIN，但默认情况下，USB - GPIO接口适配器已应用上拉电阻，因此该跳线未安装。
• J8：SDA上拉电阻：通过跨接引脚1和2，可将SDA通过电阻R4连接到VIN，同样，默认情况下，USB - GPIO接口适配器已应用上拉电阻，该跳线未安装。

三、评估模块的装配图纸与布局

TPS61280EVM - 585采用四层、1盎司覆铜PCB设计，所有组件都位于电路板的顶面有源区域。如果将组件移到电路板的两侧，对于空间受限的系统，还可以进一步减小尺寸。相关的装配图纸展示了组件的放置、各层铜箔的分布等信息，从顶层视角可以清晰看到各层的设计。

四、材料清单

评估模块的材料清单详细列出了所需的组件，包括电容、电感、集成电路等。例如，TPS61280解决方案所需的组件有电容C5（1.5μF）、C6和C7（10μF），电感L1（470nH），以及集成电路U1（TPS61280D）等；评估模块还包含一些用于测试和连接的组件，如电容C1（150μF）、电阻R3、R4和R5（2.2kΩ），以及各种连接器和跳线等。

五、软件用户界面

（一）软件设置

软件可在TI.com网站（SLVC543）上下载。下载并解压文件后，运行setup.msi，按照安装过程中的提示进行操作。安装完成后，通过“START -> All Programs -> Texas Instruments -> TPS61280 EVM -> TPS61280 EVM”运行软件。

（二）接口硬件设置

使用提供的USB电缆将USB - GPIO适配器连接到PC，再使用提供的10引脚带状电缆将TPS61280EVM连接器J9连接到USB - GPIO适配器，电缆上的连接器有防误插设计。

（三）用户界面操作

• 控制部分：位于界面左上方，反映用户控制寄存器，可在此进行用户级别的所有调整。
• 状态部分：位于界面左下方，反映设备的状态寄存器。
• 寄存器视图：界面右侧以寄存器的形式显示所有参数，可在此读取或写入单个寄存器（如果适用）。
• 硬件上拉电阻选择：点击顶部的“SETUP”按钮，会出现上拉电阻选择界面，可在此开关USB - GPIO接口的内部电阻，状态会显示在状态栏中。

六、注意事项与法规说明

（一）使用限制

评估模块仅用于产品或软件开发人员在研发环境中对德州仪器半导体产品进行可行性评估、实验或科学分析，不得直接或间接组装到任何成品中，也不适合消费者或家庭使用。

（二）保修与责任

德州仪器对评估模块提供90天的保修服务，但如果非一致性是由除德州仪器之外的实体的疏忽、滥用或不当处理（包括安装或测试不当）、用户的设计或规格问题、用户未按时付款等原因导致的，德州仪器不承担责任。用户需在交付后10个工作日内通知德州仪器任何明显的缺陷，在检测到隐藏缺陷后10个工作日内通知。

（三）法规通知

不同地区对评估模块有不同的法规要求，例如在美国，未获得FCC批准的评估模块不能转售或销售，除非获得所有必要的FCC设备授权；在加拿大，评估模块需符合Industry Canada的相关规定；在日本，使用未获得日本无线电法技术法规认证的评估模块需遵循特定的使用条件；在欧盟，适用于EU Directive 2014/30/EU的评估模块在家庭环境中可能会产生无线电干扰，用户可能需要采取适当措施。

（四）安全警告

评估模块不得用于功能安全和/或安全关键评估，用户在操作前必须阅读并遵守用户指南和其他相关文档中的警告和限制信息。操作时需在德州仪器推荐的规格和环境条件内进行，超出指定的性能评级和规格可能会导致人身伤害、死亡或财产损失。评估模块仅适用于技术合格的专业电子专家，用户需承担正确和安全处理及使用评估模块的所有责任。

总之，TPS61280 - 585评估模块为电子工程师提供了一个便捷的平台，用于测试和评估TPS61280芯片的性能。在使用过程中，工程师们需要充分了解其特性、操作方法和相关注意事项，以确保评估工作的顺利进行。大家在使用这款评估模块时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。