Texas Instruments TPS281C100EVM開關(guān)評估模塊 (EVM) 使硬件工程師能夠評估TPS281C100工業(yè)高側(cè)開關(guān)的完整性能和功能。TPS281C100EVM包含在將TPS281C100設(shè)計(jì)為應(yīng)用電力系統(tǒng)的一部分之前對其進(jìn)行測試和評估所需的一切內(nèi)容。評估模塊設(shè)計(jì)為獨(dú)立電路板，使用BoosterPack? 插入式模塊接頭連接輸出負(fù)載或電壓電源或底層Texas Instruments微控制器。數(shù)字輸出模塊、保持制動和安全扭矩關(guān)斷 (STO) 等多種應(yīng)用功能均可通過該評估模塊啟用和顯示。該評估模塊裝有TPS281C100的QFN版本。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS281C100EVM開關(guān)評估模塊 (EVM)數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 使用固定電阻器配置電流限制
• 使用固定電阻器進(jìn)行可配置的電流檢測
• BoosterPack插入式模塊頭允許電源開關(guān)由外部微控制器控制
• 板載3.3V LDO可通過一組跳線操縱控制信號
• 良好的電路板布局和銅面積可提高散熱性能
• 輸出端跳線可支持不同的電感放電鉗配置
• 可選基底面為VDS夾鉗填充TVS二極管，電感放電更快

板布局

TPS281C100EVM工業(yè)高邊開關(guān)評估模塊技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments TPS281C100EVM是一款專為TPS281C100工業(yè)高邊開關(guān)設(shè)計(jì)的硬件評估模塊，為工程師提供完整的性能評估平臺。該模塊支持60V DC工作電壓，具有100mΩ低導(dǎo)通電阻，可驅(qū)動高達(dá)4.5A的直流負(fù)載電流。

核心特性

• ?靈活配置能力?：
  • 可調(diào)電流限制(1A至5A范圍)
  • 集成電流檢測功能(通過外置電阻配置)
  • 支持BoosterPack?插件模塊接口，可與TI微控制器無縫對接
• ?多重保護(hù)機(jī)制?：
  • 集成輸出鉗位電路(用于感性負(fù)載放電)
  • 熱關(guān)斷保護(hù)功能
  • 短路電流限制
• ?工業(yè)級設(shè)計(jì)?：
  • 4mm×4mm QFN封裝(12引腳)
  • 工作溫度范圍-40°C至125°C
  • 符合工業(yè)控制系統(tǒng)要求

二、硬件架構(gòu)分析

1. 電源管理系統(tǒng)

?供電配置?：

• ?主電源輸入?：通過J1接口接入VS(最高60V DC)
• ?板載LDO?：集成3.3V穩(wěn)壓器(TPS7A1633DGNR)
• ?控制邏輯電源?：可通過跳線J5使能/禁用板載LDO

?關(guān)鍵保護(hù)電路?：

• TVS二極管陣列(SMCJ60CA-HRA/SMCJ10A)
• 輸出鉗位配置跳線(J9)
• 故障檢測電路(FLT引腳)

2. 接口與控制邏輯

?主要連接器?：

?關(guān)鍵跳線配置?：

三、典型應(yīng)用場景

1. 工業(yè)控制系統(tǒng)

• PLC數(shù)字輸出模塊
• 安全扭矩關(guān)斷(STO)電路
• 保持制動控制

2. 汽車電子

• 車身控制模塊(BCM)
• 信息娛樂系統(tǒng)電源管理
• ADAS傳感器供電控制

3. 消費(fèi)電子

• 智能家電電機(jī)驅(qū)動
• 電源分配單元
• 固態(tài)繼電器替代方案

四、評估板使用指南

1. 快速啟動步驟

1. 連接VS電源(3-60V DC)至J1接口
2. 配置J5跳線啟用板載LDO(位置2-3)
3. 通過J6設(shè)置ENABLE信號(默認(rèn)1-2位置為高電平)
4. 連接負(fù)載至J3輸出接口
5. 使用TP12監(jiān)測FAULT信號狀態(tài)

2. 關(guān)鍵參數(shù)測量方法

• ?導(dǎo)通電阻?：測量VOUT-VS壓差與負(fù)載電流比值
• ?開關(guān)響應(yīng)時(shí)間?：通過ENABLE信號與VOUT上升沿時(shí)間差計(jì)算
• ?電流限制閾值?：公式計(jì)算：I_LIM = 50mV / (R12 || R7)

五、設(shè)計(jì)參考建議

1. PCB布局要點(diǎn)

• 功率回路面積最小化(建議<1cm2)
• GND層保持完整無分割
• 敏感信號遠(yuǎn)離高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)

2. 元件選型參考

• ?輸出電容?：推薦10μF X6S陶瓷電容(C3216X6S2A106K160AC)
• ?TVS二極管?：SMC封裝雙向TVS(SMCJ60CA-HRA)
• ?電流檢測電阻?：1kΩ 1%精度(ERJ-P06F1001V)

3. 熱管理設(shè)計(jì)

• 連續(xù)4A負(fù)載時(shí)監(jiān)測器件溫度
• 必要時(shí)增加散熱措施
• 環(huán)境溫度不超過85°C

六、性能參數(shù)

基于模塊規(guī)格：

• ?導(dǎo)通電阻?：典型值100mΩ
• ?開關(guān)響應(yīng)時(shí)間?：<1μs(典型值)
• ?靜態(tài)電流?：待機(jī)功耗<23μA
• ?輸出放電時(shí)間?：<100μs(帶TVS鉗位)