TPS65162EVM - 278评估模块：电视和显示器TFT - LCD面板电源解决方案

在电子设备中，电源管理是至关重要的一环。对于电视和显示器TFT - LCD面板来说，合适的电源供应能够确保其稳定、高效地工作。今天，我们就来深入了解一下德州仪器（TI）的TPS65162EVM - 278评估模块，看看它是如何为TFT - LCD面板提供所需电源的。

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一、模块概述

TPS65162EVM - 278评估模块工作在8V至14V的输入轨上，能够为电视和显示器TFT - LCD面板提供三种偏置电源电压（Vs、VGH和VGL）以及一个3.3V的逻辑电源电压。此外，该模块还提供两个运算放大器，用于生成VCOM电源轨。它包含一个集成了低端FET的升压转换器、一个需要外部肖特基二极管的负电荷泵控制器以及一个完全集成的正电荷泵，用于TFT - LCD偏置电源。

二、性能规格

2.1 电压和电流范围

在环境温度为25°C的条件下，该模块的各项性能规格如下：	规格	电压范围（V）			电流范围（mA）
	最小	典型	最大	最小	典型	最大
VIN	8	12	14	1500
Vs	14.7	15	15.3	500
VGL	-5.15	-5	-4.85	33
VGH	25.0	27	29.0	50
Vlogic	3.3			1500

2.2 电源定制

用户可以根据设备数据手册（SLVS771），通过更改适当的反馈电阻来改变每个轨的稳压输出电压，但需注意不要超过每个输出的最大电压规格。此外，还可以使用替代的电容器、电感器和/或二极管。不过，在使用替代电容器时，要确保至少使用数据手册中推荐的最小电容值，并且电容器的电压额定值要适合应用场景。开关转换器设计用于使用陶瓷输出电容器，使用具有较大等效串联电阻（ESR）的非陶瓷输出电容器可能会导致输出纹波增大或电感式开关转换器工作不稳定。每个电荷泵的飞跨电容器和输出电容器必须是陶瓷电容器。选择替代电感器时，要使用数据手册中的设计方程，以确保选择合适的电感值，并且电感器的电流额定值要适合所需的输出电流。使用具有较大直流电阻的电感器会导致效率降低。使用替代二极管时，要确保二极管的额定值符合数据手册设计方程中的预期峰值电流和预期功率。

2.3 输入输出隔离

非同步升压转换器通过外部开关二极管D3有一条从输入（VIN）到输出（Vs）的路径。当设备关闭时，晶体管Q2作为该路径的隔离开关。

三、设置与测试结果

3.1 连接和跳线

EVM要在规格范围内运行，需要使用默认的跳线设置。以下是默认跳线设置：	跳线	默认设置
J6 – Enable 1	(OFF) GND
J7 – Enable 2	(OFF) GND
J8 – Freq Control	(750 khz) Vin
J9 – Enable Gate Voltage Shaping	(ON) Vin
J10 – Control Gate Voltage Shaping	(ON) Vin

此外，模块还有多个连接端口，如J1用于输入电源和接地连接（Vin范围8V至14V），J2用于主升压转换器的输出连接和接地返回连接等。

3.2 推荐测试设置

在开启电源之前，要确保跳线J6 - J10处于默认位置。连接一个额定电流为3A或更大的电源，为J1提供8V至14V的电压，注意不要超过14V。为避免输入电源线的电压降，应使用粗规格的双绞线连接到J1。可以使用电压表和/或示波器以及标准高阻抗电压探头来监测输出电压。

3.3 测试结果

测试结果显示在启动波形图中，输出电压在适当的软启动时间和相对延迟后达到各自的稳压电压。可以在输出J2（Vs）和J3（Vlogic）上连接电阻性或电子负载，而在输出J4（VGH）和J5（VGL）上只能连接电阻性负载。如果超过表1中规定的输出负载，输出电压将超出稳压范围。使用EN1（J6）开启降压转换器（VLOGIC）和负电荷泵（VGL），使用EN2开启升压转换器（Vs）和正电荷泵（VGH）。当EN2（J7）设置为开启位置时，EN1控制所有电压的开关。

四、电路板布局

4.1 布局建议

关于印刷电路板（PC）布局的信息，可以参考TPS65162数据手册（SLVS760）。

4.2 电路板层

文档中提供了TPS65162EVM - 278的顶部组件、顶层和底层的图示，有助于工程师了解电路板的具体结构。

五、原理图和物料清单

5.1 物料清单

物料清单详细列出了模块中使用的各种元件，包括电容、电阻、二极管、电感器、集成电路等。例如，电容有不同的容值和规格，如1μF、22μF等；电阻也有不同的阻值，如390k、36k等。这些元件的选择和使用对于模块的性能至关重要。

5.2 注意事项

这些组件对静电放电（ESD）敏感，需要采取ESD预防措施。组件必须干净，无焊剂和所有污染物，不允许使用免清洗焊剂。组件必须符合工艺标准IPC - A - 610 Class 2。带有星号（'**'）标记的参考设计器不能替换，其他组件可以用等效制造商的组件替换。

六、重要注意事项

6.1 使用范围

该评估板仅用于工程开发、演示或评估目的，不是适合一般消费者使用的成品。它不满足欧盟关于电磁兼容性、受限物质（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL的指令，可能不符合这些指令或其他相关指令的技术要求。

6.2 操作限制

要在8V至14V的输入电压范围和25V至29V（VGH）的输出电压范围内操作该EVM。超出指定的输入范围可能会导致意外操作和/或对EVM造成不可逆转的损坏。如果对输入范围有疑问，在连接输入电源之前请联系TI现场代表。在指定输出范围之外施加负载可能会导致意外操作和/或对EVM造成永久性损坏。在连接任何负载到EVM输出之前，请查阅EVM用户指南。如果对负载规格不确定，请联系TI现场代表。

6.3 温度注意

在正常运行期间，一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，EVM设计为在某些组件高于85°C的情况下仍能正常工作。这些组件包括但不限于线性稳压器、开关晶体管、传输晶体管和电流感测电阻器。可以使用EVM用户指南中的EVM原理图来识别这些设备。在操作期间将测量探头放置在这些设备附近时，要注意这些设备可能会很烫。

TPS65162EVM - 278评估模块为电视和显示器TFT - LCD面板的电源供应提供了一个可靠的解决方案。通过了解其性能规格、设置与测试方法、电路板布局以及注意事项等方面的内容，工程师可以更好地使用该模块，确保TFT - LCD面板的稳定运行。大家在实际应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和见解。