探索 TPS6505xEVM - 195 评估模块：设计与应用指南

在电子设计领域，评估模块是验证和开发新电路的关键工具。今天，我们将深入探讨德州仪器（Texas Instruments）的 TPS6505xEVM - 195 评估模块，了解其特性、操作和使用方法。

文件下载：TPS65050EVM-195.pdf

一、模块概述

TPS6505xEVM - 195 评估模块旨在帮助设计师评估 TPS65050、TPS65051、TPS65052、TPS65054 和 TPS65056 电源管理集成电路（PMIC）的性能。这些 PMIC 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。TPS6505x 包含两个高效降压开关转换器、四个低压降线性稳压器（LDO）以及额外的状态输入/输出引脚。

二、相关文档

在开始使用评估模块之前，建议参考德州仪器提供的 TPS6505x 数据手册（SLVS710），以获取更详细的技术信息。

三、模块设置

3.1 输入/输出连接器说明

• J1 — VIN：转换器的正输入电压连接，EVM 可在 2.5 V 至 6 V 的任何电源电压下工作。为了减少电磁干扰（EMI）传输和输入电压降，输入电源的引线应绞合并尽可能短。
• J2 — GND：输入电源的返回连接。
• J3 — VDCDC1：VDCDC1 降压转换器的正输出。对于 TPS65050、TPS65051 和 TPS65054，该输出可外部调节；对于 TPS65052 和 TPS65056，输出是固定的。EVM 预设输出电压可参考表 1。TPS65050 和 TPS65054 的 VDCDC1 能够提供高达 600 mA 的电流，而 TPS65051、TPS65052 和 TPS65056 则可提供高达 1 A 的电流。
• J4 — GND：VDCDC1 输出轨的返回连接。
• J5 — VDCDC2：VDCDC2 降压转换器的正输出。对于 TPS65050 和 TPS65051，该输出可外部调节；对于 TPS65052、TPS65054 和 TPS65056，输出由 DEFDCDC2 输入编程为两个工厂预设电压。EVM 预设输出电压可参考表 1。所有版本的 VDCDC2 都能够提供高达 600 mA 的电流。
• J6 — GND：VDCDC2 输出轨的返回连接。
• J7 — VLDO1：VLDO1 LDO 线性稳压器的正输出。对于 TPS65050 和 TPS65052，该输出可通过输入编程；对于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，输出可外部调节。VLDO1 输出能够提供高达 400 mA 的电流。EVM 预设输出电压可参考表 1。
• J8 — GND：VLDO1 输出轨的返回连接。
• J9 — VLDO2：VLDO2 LDO 线性稳压器的正输出。对于 TPS65050 和 TPS65052，该输出可通过输入编程；对于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，输出可外部调节。VLDO2 输出能够提供高达 400 mA 的电流。EVM 预设输出电压可参考表 1。
• J10 — GND：VLDO2 输出轨的返回连接。
• J11 — VLDO3：VLDO3 LDO 线性稳压器的正输出。对于 TPS65050 和 TPS65052，该输出可通过输入编程；对于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，输出可外部调节。VLDO3 输出能够提供高达 200 mA 的电流。EVM 预设输出电压可参考表 1。
• J12 — GND：VLDO3 输出轨的返回连接。
• J13 — VLDO4：VLDO4 LDO 线性稳压器的正输出。对于 TPS65050 和 TPS65052，该输出可通过输入编程；对于 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056，输出可外部调节。VLDO4 输出能够提供高达 200 mA 的电流。EVM 预设输出电压可参考表 1。
• J14 — GND：VLDO4 输出轨的返回连接。
• J15 — PB_OUT or RESET：该输出的引脚 1 允许用户测量 PB_OUT（TPS65050）或 RESET（TPS65051/TPS65052/TPS65054/TPS65056）输出。PB_OUT 输出可通过 SW1 按钮开关切换。RESET 输出在 THRESHOLD 输入超过 1 V 后 100 ms 变为高电平，当 HYSTERESIS 输入低于 1 V 时变为低电平。在 EVM 上，RESET 电路监测输入电压，上升阈值设置为 3.4 V 输入，下降阈值设置为 3.3 V。
• JP1 — EN VDCDC1：用于启用 VDCDC1 输出。将短路棒置于 ON 位置可开启 VDCDC1 降压转换器，置于 OFF 位置可关闭该转换器。
• JP2 — MODE：用于选择开关转换器的强制 PWM 和省电模式操作。将短路棒置于 PSM 位置可选择省电模式，在此模式下，轻载时使用 PFM，重载时使用 PWM；将短路棒置于 PWM 位置可强制在所有负载下使用 PWM 操作。
• JP3 - JP6：用于为 TPS65050 和 TPS65052 编程 LDO 调节电压。将短路棒置于 HI 位置可将 DEFLDO1 - DEFLDO4 连接到输入电压，置于 LO 位置可将其连接到 GND。这些跳线在 TPS65051、TPS65054 和 TPS65056 EVM 上未安装。
• JP7 — EN VDCDC2：用于启用 VDCDC2 输出。将短路棒置于 ON 位置可开启 VDCDC2 降压转换器，置于 OFF 位置可关闭该转换器。
• JP8 — DEFDCDC2：用于为 TPS65052 和 TPS65054 选择 VDCDC2 输出电压。将短路棒置于 HI 位置可将 VDCDC2 输出调节为 1.3 V（TPS65052/TPS65056）或 1.05 V（TPS65054），置于 LO 位置可将其调节为 1 V（TPS65052/TPS65056）或 1.3 V（TPS65054）。
• JP9 - JP12：分别用于启用 VLDO1 - VLDO4 输出。移除短路棒可关闭相应的 LDO 转换器，将短路棒置于 ON 位置可开启该转换器。对于 TPS65050，将分流器置于 PB 位置可将 EN_LDO1 - EN_LDO4 连接到 PB_OUT 输出，允许用户使用安装的按钮开关（SW1）控制启用。PB 位置不适用于 TPS65051/TPS65052/TPS65054/TPS65056 EVM。

3.2 模块配置与操作

• EVM 家族配置：EVM 配置为提供以下标称工作条件：输入电压范围为 2.5 V 至 6 V，输出电压和最大负载电流可参考表 1 和表 2。
• 操作步骤：
  1. 将所有 EVM 跳线配置为表 3 所示的工厂设置。
  2. 将输入电压返回连接到 J2。
  3. 将正输入电压连接到 J1。
  4. 将所有负载连接到输出。
  5. 开启输入电压。

四、电路板布局

文档提供了 TPS6505xEVM - 195 电路板的布局和插图，包括装配层、顶层布线、内层 2 布线、内层 3 顶层布线和底层布线。这些布局图有助于工程师了解电路板的结构和布线方式，为设计和调试提供参考。

五、原理图和物料清单

5.1 原理图

文档提供了 TPS6505xEVM - 195 的原理图，展示了电路的连接和组成。通过原理图，工程师可以深入了解电路的工作原理，进行故障排查和优化设计。

5.2 物料清单

详细的物料清单（BOM）列出了评估模块所需的所有组件，包括电容、电感、电阻、连接器、集成电路等。物料清单提供了每个组件的参数、型号、制造商等信息，方便工程师进行采购和替换。

六、重要注意事项

6.1 评估板使用限制

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。用户在处理产品时必须具备电子培训，并遵守良好的工程实践标准。

6.2 安全注意事项

• 操作 EVM 时，输入电压应在 2.5 V 至 6 V 范围内，输出电压应在 1 V 至 VIN 范围内。超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对 EVM 造成不可逆损坏。
• 施加超出指定输出范围的负载可能导致意外操作和/或对 EVM 造成永久性损坏。在连接任何负载之前，请参考 EVM 用户指南。
• 在正常操作期间，某些电路组件的外壳温度可能超过 100°C。只要保持输入和输出范围，EVM 设计为在某些组件高于 100°C 的情况下正常工作。在操作期间将测量探头靠近这些设备时，请注意这些设备可能会很烫。

七、总结

TPS6505xEVM - 195 评估模块为工程师提供了一个方便的平台，用于评估 TPS6505x PMIC 的性能。通过详细的设置说明、电路板布局、原理图和物料清单，工程师可以更好地了解和使用该模块。在使用过程中，务必遵守重要注意事项，确保安全和正确的操作。你在使用类似评估模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。