TPS65253 Buck转换器评估模块使用指南

一、引言

在电子设计领域，电源管理芯片（PMIC）的性能至关重要。TPS65253 PMIC是德州仪器（Texas Instruments）推出的一款产品，本文将为大家详细介绍TPS65253 Buck转换器评估模块（EVM）的相关信息，包括背景知识、原理图、元件布局、测试设置以及电源启动流程等内容，希望能为电子工程师们在使用该模块时提供帮助。

文件下载：TPS65253EVM.pdf

二、背景知识

TPS65253 PMIC旨在提供3.5 - A和2.5 - A的连续输出，其工作电压范围为4.5 V至16 V，外部设置的开关频率范围从300 kHz到1.2 MHz。当PMIC未满载时，Buck1可加载至4 A，Buck2可加载至3 A。

该评估模块设计用于展示TPS65253的各项特性。用户可对该模块进行一些修改，以测试不同输入输出电压、电流和频率下的性能。如有相关需求，可联系TI现场应用团队获取建议。

评估模块的输入电压和输出电流总结如下：	EVM测试条件	输出电流范围
Buck1, 1.2 V, 3.5 A TPS65253EVM VIN = 4.5 V to 16 V fsw = 500 kHz
Buck2, 3.3 V, 2.5 A (25°C环境)

三、原理图

图3 - 1展示了TPS65253 EVM的原理图。电阻和电容的值是根据TPS65253规格文档（http://focus.ti.com/docs/ prod/folders/print/TPS65253.html）中的指南选择的。

需要注意的是，为了进行增益 - 相位测量，EVM上的R9和R11（0 Ω）需要根据网络分析仪的设置，用合适的低阻值电阻替换。电阻两端设有测试点，方便进行测量。此外，如果用户希望减少由于寄生电感和电容谐振导致的LX引脚过冲，可安装R3、R4、C10和C12。

四、元件布局

评估模块的元件布局包括顶层、中间层1、中间层2和底层，具体布局图分别如图4 - 1、图4 - 2、图4 - 3、图4 - 4和图4 - 5所示。合理的元件布局对于保证模块的性能和稳定性至关重要，大家在实际设计中可以参考这些布局图。

五、测试设置条件

5.1 接口描述和跳线位置

Vin的输入范围为4.5V - 16V。测试点中，黑色代表GND，白色代表各个输出、反馈、电源正常信号和(V_{IN})，所有标记都在PCB上。

5.2 跳线设置

跳线编号	功能	位置	注释
JP6	Buck1使能（EN1）	若要禁用转换器，将跳线连接到GND；若要进行排序，则不安装跳线。根据测试要求安装	正常运行时必须根据测试要求安装
JP15	Buck2使能（EN2）	若要禁用转换器，将跳线连接到GND；若要进行排序，则不安装跳线。根据测试要求安装	正常运行时必须根据测试要求安装
JP20	LOW_P	若需要进行低功耗模式测试，应连接V3V。低功耗：电源节省模式开启/关闭
JP24	PGOOD	将PGOOD信号拉至内部3V3轨或接地	根据测试要求安装

5.3 测试点及位置

Buck转换器的输出为白色，并有标签以便于定位。每个测试点附近都有黑色的接地测试点，方便进行数字电压表（DVM）测量或使用金属外露的示波器探头，以减少共模噪声测量。所有测试点的信息如下表所示：	测试点	测试名称	信号	颜色	注释
TP1, TPS, TP3, TP4, TP5	GND	接地	黑色
TP8	VIN	输入电源	白色
TP9, TP9A	VOUT1	Buck1输出	白色
TP9B	Buck1增益 - 相位测量输入	白色	通常不使用
TP11, TP11A	VOUT2	Buck2输出	白色
TP11B	Buck2增益 - 相位测量输入	白色	通常不使用
TP20	Low_P	低功耗输入	白色
TP24	PGOOD（开漏连接到Buck1输出）	电源正常	白色

六、电源启动流程

1. 确定启用或禁用的转换器：通过正确连接相应的跳线来确定哪些转换器需要启用或禁用。
2. 施加直流电压：将直流电压施加到跳线J8上，极性在丝印上有明确标记。
3. 验证电源启动：通过输出电压验证相关转换器是否已上电。整个启动过程将在不到100 ms内完成。所有转换器输出达到标称电压的90%后32 ms，PGOOD信号将被置为高电平。
4. 施加负载：将负载施加到输出连接器（J9和J11）上。

七、物料清单

物料清单详细列出了评估模块所使用的各种元件，包括电容、电阻、电感、接口、测试点和芯片等，具体信息如下表所示：	项目	数量	标识符	值	封装	制造商	制造商部件编号	供应商部件编号	描述
1	2	C2A, C18a	100 pF 50 V	0603 SMD	Panasonic - ECG	ECJ - 1VC1H101J	PCC101ACVDKR - ND	陶瓷电容
2	2	C7, C14	47 nF	0603	Panasonic - ECG	ECJ - 1VB1E473K	PCC1771DKR - ND	47000 pF 25 V CERM X7R 0603
3	2	C8, C13	10 µF	1210	Murata Electroics North America	GRM32ER7YA1 06KA12L	490 - 5314 - 6 - ND	35 V X7R 10% 1210陶瓷电容
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大家在实际使用时，可根据物料清单准备相应的元件。

八、修订历史

文档从2011年6月的版本开始，经历了多次修订。从2015年11月的A版本到2021年5月的B版本，更新了用户指南标题，并更新了文档中表格、图形和交叉引用的编号格式；从2011年6月的版本到2015年11月的A版本，更新了原理图图像。

通过以上对TPS65253 Buck转换器评估模块的介绍，相信大家对该模块有了更深入的了解。在实际设计中，大家可以根据这些信息进行合理的设计和测试。你在使用该模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。