探索TPS826xxEVM：用于电池供电便携应用的高性能评估模块

在当今的电子设计领域，电池供电的便携式设备需求与日俱增。为了满足这些设备对高效电源管理的要求，德州仪器（Texas Instruments）推出了TPS826xx系列高频、同步、降压式直流 - 直流转换器。今天，我们就来深入了解一下配套的TPS826xxEVM - 646评估模块（EVM）。

文件下载：TPS82671EVM-646.pdf

一、TPS826xx系列转换器概述

TPS82671、TPS82672、TPS82675、TPS82690和TPS82695是一系列为电池供电的便携式应用优化的高频、同步、降压式直流 - 直流转换器。

1. 特点

• 宽输入电压范围：输入电压范围为2.3 V至4.8 V，能够支持锂离子（Li - Ion）电池供电的应用，且具有扩展的电压范围。
• 固定输出电压：提供不同的固定电压输出版本，满足多样化的应用需求。
• 高输出电流能力：TPS8267x系列支持高达600 mA的负载电流，TPS8269x系列支持高达500 mA的负载电流。
• 高频运行：TPS8267x以5.5 MHz的稳压频率运行，TPS8269x以4 MHz的稳压频率运行。
• 节能模式：在轻负载电流下进入节能模式，通过将静态电流降低至17 μA（典型值）来延长电池寿命。
• 小尺寸解决方案：总解决方案尺寸小于6.7 (mm^{2})，非常适合空间受限的应用。

2. 应用领域

• 移动设备：如手机、智能手机。
• 无线通信：WLAN、GPS和蓝牙应用。
• 电视调谐器：DTV调谐器。
• 负载点（PoL）应用。

二、TPS826xxEVM - 646评估模块

1. 订购选项

该评估模块有多种订购选项，不同的选项对应不同的设备型号、输出电压和最大输出电流，具体如下：	可订购EVM编号	设备部件编号	输出电压	最大输出电流
TPS82671EVM - 646	TPS82671	1.8 V	600 mA
TPS82672EVM - 646	TPS82672	1.5 V	600 mA
TPS82675EVM - 646	TPS82675	1.2 V	600 mA
TPS82690EVM - 646	TPS82690	2.8 V	500 mA
TPS82695EVM - 646	TPS82695	2.5 V	500 mA

2. 原理图

评估模块的原理图清晰地展示了其电路结构。通过原理图，我们可以了解各个组件之间的连接关系，为后续的调试和优化提供依据。

3. 连接器和测试点说明

• 输入/输出连接器
  • J1 VIN：是输入电源的正连接，电源应连接在J1和J3（GND）之间，输入电压必须在2.3 V至4.8 V之间。
  • J2 S +/S–：是转换器输入的感测连接，可连接电压表、电源的感测连接或示波器。
  • J3 GND：是输入电源的返回连接，与J1（VIN）配合使用。
  • J4 VOUT：是降压转换器的正输出，输出电压为固定值，具体信息可参考相应设备的数据手册。
  • J5 S +/S–：是转换器输出的感测连接，可连接电压表、电子负载的感测连接或示波器。
  • J6 GND：是转换器的返回连接，负载可连接在J6和J4（VOUT）之间。
• 跳线和开关
  • JP1 ENABLE：用于启用或禁用评估模块上的转换器。将短路棒放在ENABLE和ON之间可开启转换器，放在ENABLE和OFF之间则禁用转换器。
  • JP2 MODE：用于启用或禁用轻负载下的节能模式。将短路棒放在MODE和PWM之间可禁用节能模式，使转换器在整个负载电流范围内以强制PWM模式运行；放在MODE和PSM之间则启用节能模式，设备在轻负载条件下以节能模式运行。

三、测试配置

1. 硬件设置

典型的硬件测试配置包括示波器、电源、负载等设备与评估模块的连接。正确的硬件连接是确保测试顺利进行的关键。

2. 测试步骤

• 静电防护：由于评估模块上的许多组件易受静电放电（ESD）损坏，在操作时必须在ESD工作站工作，佩戴接地腕带、静电鞋套或使用防静电垫，同时穿戴静电服和安全眼镜。
• 电源连接：将直流电源连接在评估模块的J1和J2之间，输入电压范围为2.3 V至4.8 V，并且尽量缩短输入电源线并将其绞合。
• 输出测量：将直流电压表或示波器连接到评估模块的输出感测连接。
• 负载连接：可在评估模块的J4和J6之间连接负载。
• 启用转换器：将短路棒放在JP1的ENABLE和ON之间以启用转换器。
• 模式选择：通过跳线JP2，用户可以在轻负载下的节能模式和强制PWM模式之间切换。

四、测试数据

1. 热性能

评估模块的热性能是衡量其稳定性和可靠性的重要指标。通过对模块顶部和底部的热测量，我们可以了解其在不同工作条件下的温度分布情况。典型的热测量结果显示，模块在正常工作时的温度分布在一定范围内，这为我们在实际应用中进行散热设计提供了参考。

五、组装图纸和布局

评估模块采用两层、1盎司覆铜的印刷电路板（PCB）设计，所有组件都位于电路板的顶部有源区域。对于空间受限的系统，可以考虑将组件移到电路板的两侧或使用额外的内部层来进一步减小尺寸。需要注意的是，TPS8267x反馈（FB）引脚的连接建议直接连接到电感器，而不是直接连接到输出电容器的Vout连接，这样可以提供更好的瞬态响应性能。

六、物料清单和标记信息

1. 物料清单

详细列出了评估模块所需的各种组件，包括电容器、连接器、集成电路等，不同的EVM选项对应不同的组件配置。

2. 标记信息

明确了评估模块的组装编号和标记文本，方便用户识别和管理。

七、重要注意事项

在使用评估模块时，需要注意以下几点：

• 输入输出电压范围：必须在规定的输入电压范围（1.8 V至4.8 V）和输出电压范围（1.2 V至1.8 V）内操作，超出范围可能导致意外操作和不可逆损坏。
• 热管理：在正常运行期间，一些电路组件的外壳温度可能会超过+60°C，操作时要注意避免触摸这些组件。
• 静电防护：始终遵循静电防护措施，防止组件受到静电损坏。

通过对TPS826xxEVM - 646评估模块的深入了解，我们可以更好地评估TPS826xx系列转换器的性能，为电池供电的便携式应用设计提供有力的支持。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。