TPS8213x 电源模块评估模块使用指南

在电子设备的设计过程中，电源模块的性能和稳定性至关重要。德州仪器（Texas Instruments）的 TPS8213x 电源模块评估模块（EVM）为工程师提供了一个便捷的平台，用于评估 TPS82130/40/50 MicroSiP™ 电源模块的性能。下面将详细介绍该评估模块的相关信息。

文件下载：TPS82130EVM-720.pdf

一、概述

TPS82130 是一款采用 2.8×3.0×1.53 - mm 封装的 3 - A 同步降压模块，内部集成了电感器和 IC。TPS82140 和 TPS82150 是引脚兼容的电源模块，支持较低的输出电流。PWR720 EVM 可用于评估这些电源模块，该模块能在 3 V 至 17 V 的输入电压下输出 1.8 V 的电压，最大输出电流可达 3 A。

1.1 性能规格

规格	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压		3		17	V
输出电压设定点			1.8		V
输出电流（TPS82130EVM - 720）		0		3000	mA
输出电流（TPS82140EVM - 720）		0		2000	mA
输出电流（TPS82150EVM - 720）		0		1000	mA

1.2 热数据

与数据手册中的 JEDEC 值相比，PWR720 EVM 的设计在两个内层使用了更厚的铜，有更大的平面连接到 IC，并且使用了更薄的 PCB，这些改进了热性能。但 PCB 比标准 JEDEC PCB 小，这会降低热性能。总体而言，这些差异提高了热性能，更接近实际终端应用。

热指标	TPS821x0EVM - 720	TPS821x0 数据手册（JEDEC 51 - 5）	单位
RθJA（结到环境热阻）	46.1	58.2	°C/W
RθJC(top)（结到外壳（顶部）热阻）	9.4	9.4	°C/W
RθJB（结到电路板热阻）	14.4	14.4	°C/W
ψJT（结到顶部特征参数）	0.9	0.9
ψJB（结到电路板特征参数）	14.0	14.2
RθJC(bot)（结到外壳（底部）热阻）	21.3	21.3	°C/W

1.3 可修改之处

该 EVM 的 PCB 设计允许用户进行一些修改。可以添加额外的输入和输出电容器。

• 输入电容器：C5 可用于添加额外的输入电容器，该电容器不是正常运行所必需的，但可用于减少输入电压纹波。
• 输出电容器：C6、C7 和 C8 可用于添加额外的输出电容器，这些电容器不是正常运行所必需的，但可用于减少输出电压纹波并改善负载瞬态响应。总输出电容必须保持在数据手册推荐的范围内，以确保正常运行。

二、设置

2.1 输入/输出连接器说明

• J1：EVM 输入电源的正输入连接。
• J2：输入电压感测连接，在此处测量输入电压。
• J3：EVM 输入电源的返回连接。
• J4：输出电压连接。
• J5：输出电压感测连接，在此处测量输出电压。
• J6：输出返回连接。
• J7：PG/GND，PG 输出出现在该接头的引脚 1 上，引脚 2 为方便的接地。
• J8：SS/TR & GND，SS/TR 输入出现在该接头的引脚 1 上，引脚 2 为方便的接地。
• JP1：EN 引脚输入跳线。将提供的跳线跨接在 ON 和 EN 上以开启 IC，跨接在 OFF 和 EN 上以关闭 IC。
• JP2：PG 上拉电压跳线。将提供的跳线放在 JP2 上，将 PG 引脚的上拉电阻连接到 Vout。也可以移除跳线，并在引脚 2 上提供不同的电压，将 PG 引脚拉到不同的电平，但此外部施加的电压应保持在 6 V 以下。

2.2 操作设置

要操作 EVM，根据上述说明将跳线 JP1 和 JP2 设置到所需位置。将输入电源连接到 J1 和 J3，将负载连接到 J4 和 J6。

三、测试结果

PWR720 EVM 用于获取 TPS821x0 数据手册（SLVSCY5、SLVSDN3 或 SLVSDN4）中的所有数据。具体性能可参考设备数据手册。

四、电路板布局

文档提供了 PWR720 EVM 的电路板布局和相关图示（图 4 - 1 至图 4 - 6）。Gerbers 文件可在 EVM 产品页面（TPS82130EVM - 720、TPS82140EVM - 720 或 TPS82150EVM - 720）获取。PCB 的 B 版本仅纠正了 A 版本中的排版错误。

五、原理图和物料清单

5.1 原理图

图 5 - 1 展示了 EVM 的原理图，清晰地呈现了各个元件的连接关系。

5.2 物料清单

数量	- 001	- 002	- 003	参考编号	值	描述	尺寸	零件编号	制造商
1	1	1	1	C1	10 µF	陶瓷电容，10 µF，25 V，±20%，X7R	1206	C3216X7R1E106M160AE	TDK
1	1	1	1	C2	22 µF	陶瓷电容，22 µF，10 V，±20%，X7S	0805	C2012X7S1A226M125AC	TDK
1	1	1	1	C3	3300 pF	陶瓷电容，3300 pF，50 V，±5%，C0G/NP0	0603	Std Std	7343 - 43	AVX
1	1	1	1	C4	68 µF	钽电容，68 µF，25 V，±20%，0.125 欧姆，SMD			TPSE686M025R0125
1	1	1	1	R1	124 k	电阻，124 k，1%，0.1 W，0603	0603	Std Std
2	2	2	2	R2, R3	100 k	电阻，100 k，1%，0.1 W，0603	0603	Std Std
1	0	0	0	U1	TPS82130	3A 高效降压 MicroSiP 模块，集成电感器	3 x 2.8 mm	TPS82130SIL	Texas Instruments
0	1	0	0	U1	TPS82140	2A 高效降压 MicroSiP 模块，集成电感器	3 x 2.8 mm	TPS82140SIL	Texas Instruments
0	0	1	0	U1	TPS82150	1A 高效降压 MicroSiP 模块，集成电感器	3 x 2.8 mm	TPS82150SIL	Texas Instruments

六、修订历史

文档记录了从 A 版本到 B 版本以及从 B 版本到 C 版本的修订内容，包括表格和图形编号格式的更新、用户指南标题的更新、支持新的 EVM 型号、性能规格表和物料清单的更新等。

在使用 TPS8213x 电源模块评估模块时，工程师们可以根据上述信息进行合理的评估和设计。大家在实际应用中是否遇到过类似电源模块的使用问题呢？欢迎在评论区交流分享。