SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模塊：助力電源管理系統(tǒng)開發(fā)

在電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，合適的模塊選擇至關(guān)重要。今天我們就來(lái)深入了解一下SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模塊，看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。

文件下載：SMP-TPS61200-MVK.pdf

一、目的與概述

這份用戶指南主要圍繞Modular and Versatile Reference Kit (MAVRK) TPS61200升壓轉(zhuǎn)換器子模塊展開。開發(fā)者通過閱讀本指南，能夠全面了解SMP-TPS61200-MVK的特性。該模塊旨在將0.3 - 5.5 V的直流輸入電壓提升至最高5.5 V，默認(rèn)輸出電壓為5.5 V DC，可應(yīng)用于MAVRK PMU模塊，如PMU-CARRIER-MVK和PMU-BAT-MVK。

二、EVM概述

1. EVM描述

SMP-TPS61200-MVK包含TPS61200集成電路以及其他必要的板載組件，可從0.3 - 5.5 V的電源中產(chǎn)生5.5 V電壓。它可與MAVRK PMU載板配合使用，用于評(píng)估TPS61200在電源管理系統(tǒng)中的性能。板載的I2C溫度傳感器能夠?qū)蹇囟葓?bào)告給載板。

2. 特性

TPS61200特性

• 高效轉(zhuǎn)換：在3.3 V輸出、300 mA電流（輸入電壓≥2.4 V）以及5 V輸出、600 mA電流（輸入電壓≥3 V）的情況下，效率超過90%。
• 模式自動(dòng)切換：能夠在升壓模式和降壓模式之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
• 低靜態(tài)電流：器件靜態(tài)電流小于55 μA。
• 低電壓?jiǎn)?dòng)：可在0.5 V輸入電壓下啟動(dòng)滿載。
• 寬輸入電壓范圍：工作輸入電壓范圍為0.3 - 5.5 V。
• 可編程欠壓鎖定閾值：可根據(jù)需求設(shè)置欠壓鎖定閾值。
• 短路保護(hù)：在所有工作條件下都具備輸出短路保護(hù)功能。
• 可調(diào)輸出電壓：輸出電壓可在1.8 - 5.5 V之間調(diào)節(jié)。
• 節(jié)能模式：在低輸出功率時(shí)，可開啟節(jié)能模式提高效率。
• 固定頻率運(yùn)行：支持強(qiáng)制固定頻率運(yùn)行。
• 負(fù)載斷開：關(guān)機(jī)時(shí)可實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷開。
• 過溫保護(hù)：具備過溫保護(hù)功能，保障器件安全。
• 小封裝：采用3 mm x 3 mm QFN - 10封裝，節(jié)省空間。

SMP-TPS61200-MVK特性

• 默認(rèn)輸出電壓：默認(rèn)輸出電壓為5.5 V。
• 溫度監(jiān)測(cè)：板載TMP103 I2C溫度傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。
• 兼容性：與MAVRK PMU載板兼容，并且與0.1英寸引腳的面包板兼容。

3. 特色應(yīng)用

該子模塊適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括單節(jié)、雙節(jié)和三節(jié)堿性電池供電產(chǎn)品（如NiCd、NiMH或單節(jié)鋰電池）、燃料電池和太陽(yáng)能電池供電產(chǎn)品、個(gè)人醫(yī)療產(chǎn)品以及白光LED等。

4. 重點(diǎn)產(chǎn)品

SMP-TPS61200-MVK突出了兩款關(guān)鍵器件：TPS61200 0.3-V輸入電壓升壓轉(zhuǎn)換器（帶1.3-A開關(guān)和降壓模式，采用3x3 QFN封裝）和TMP103數(shù)字溫度傳感器（帶I2C/SMBUS擴(kuò)展接口）。

5. 模塊框圖

通過模塊框圖，我們可以清晰地了解SMP-TPS61200-MVK的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信號(hào)流向，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供參考。

6. EVM相關(guān)資源

該模塊有對(duì)應(yīng)的wiki頁(yè)面和工具文件夾，方便開發(fā)者獲取更多信息和資源。

三、硬件描述

1. 電源要求

SMP-TPS61200-MVK可接受來(lái)自載板的0.3 - 5.5 V輸入，默認(rèn)輸出5.5 V。輸出電壓可通過調(diào)整反饋電阻 (R{3}) 和 (R{6}) 進(jìn)行修改，計(jì)算公式為 [R{3}=R{6}left(frac{V{OUT }}{V{FB}}-1right)] 。為保證反饋電流約為反饋引腳電流的100倍，電阻 (R{6}) 應(yīng)不大于500 kΩ，TI建議 (R{6}) 在200 kΩ左右。當(dāng)TPS61200輸入電壓達(dá)到或超過輸出電壓時(shí)，轉(zhuǎn)換器會(huì)自動(dòng)切換到降壓模式。由于SMP-TPS61200-MVK的PCB面積較小，板卡功耗不應(yīng)超過0.75 W，可通過板載溫度傳感器監(jiān)測(cè)不同功率下的溫度上升情況。若要在原型板上使用該模塊，需將CONN_1的4引腳（PMU_3_3V）連接到器件使能（EN）電壓范圍內(nèi)的上拉電壓，且該電壓不得超過3.6 V。

2. 連接器信號(hào)描述

關(guān)于SMP-TPS61200-MVK連接器引腳的詳細(xì)信息，可參考MAVRK PMU DC - DC子模塊的硬件設(shè)計(jì)指南。

3. 啟動(dòng)配置

SMP-TPS61200-MVK默認(rèn)在輕載時(shí)啟用節(jié)能模式，可通過移除電阻R7并安裝電阻R4來(lái)禁用該模式，也可在軟件中通過切換CONN2的PS引腳邏輯電平來(lái)開啟或關(guān)閉此功能。TPS61200的欠壓鎖定（UVLO）輸入可在電源電壓低于設(shè)定的UVLO閾值電壓時(shí)關(guān)閉主輸出，UVLO閾值電壓可通過電阻R2和R5進(jìn)行編程，計(jì)算公式為 [R = R{2}left(frac{V{INMIN}}{V{UVLO}} - 1right)] ，其中 (V_{UVLO} = 250 mV) 。電阻R5應(yīng)在250 kΩ左右，以確保電阻分壓器電流約為UVLO引腳電流的100倍。要將SMP-TPS61200-MVK與MAVRK系統(tǒng)配合使用，需將其連接到MAVRK PMU載板的DC - DC轉(zhuǎn)換器插槽，具體設(shè)置和軟件信息可參考載板用戶指南。

四、板卡文件

1. 物料清單

可下載物料清單（BOM）的PDF文件，其中詳細(xì)列出了SMP-TPS61200-MVK的各個(gè)組件，包括電容、電阻、連接器、集成電路等的規(guī)格、制造商和型號(hào)。

2. 布局

提供了板卡各層的布局圖，包括頂層絲印、頂層阻焊層、第一層（頂層）、第二層（接地層）、第三層（信號(hào)層）、第四層（底層）、底層阻焊層和底層絲印等，可下載相關(guān)PDF文件查看。

3. 原理圖

可下載原理圖的PDF文件，通過原理圖能清晰了解模塊的電路連接和工作原理。

4. 制造圖紙

可下載制造圖紙的PDF文件，為板卡的制造提供詳細(xì)的尺寸和工藝要求。

5. Gerber和原理圖文件請(qǐng)求

若需要SMP-TPS61200-MVK模塊的Gerber或原理圖文件，可訪問MAVRK Gerber請(qǐng)求網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行申請(qǐng)。

五、MAVRK相關(guān)鏈接

1. 更多信息

可訪問MAVRK的wiki頁(yè)面，獲取關(guān)于MAVRK的全面信息。

2. 問題咨詢

可在MAVRK論壇上發(fā)布問題，獲取MAVRK團(tuán)隊(duì)的解答。

3. 硬件技術(shù)信息

通過閱讀與MAVRK硬件設(shè)計(jì)相關(guān)的wiki頁(yè)面，了解更多硬件技術(shù)信息。

4. 軟件技術(shù)信息

閱讀與MAVRK軟件開發(fā)相關(guān)的wiki頁(yè)面，獲取軟件方面的技術(shù)支持。

5. 獲取MAVRK板卡

可通過MAVRK Starter Kit工具文件夾頁(yè)面訂購(gòu)MAVRK Starter套件，其他模塊可在TI網(wǎng)站上按名稱搜索其工具文件夾頁(yè)面進(jìn)行訂購(gòu)。

六、注意事項(xiàng)和認(rèn)證

1. ESD防護(hù)

為避免ESD對(duì)板卡組件造成損壞，應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：操作人員需通過腕帶或ESD防護(hù)鞋接地，并配合導(dǎo)電或靜電耗散地板或地墊使用；操作臺(tái)面應(yīng)使用靜電耗散材料并接地；移除工作區(qū)域的絕緣材料或使用離子發(fā)生器中和靜電；操作人員應(yīng)穿著ESD防護(hù)工作服；板卡存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移或運(yùn)輸時(shí)，需放置在內(nèi)部表面為靜電耗散材料的法拉第屏蔽容器中。

2. 認(rèn)證

該子模塊有FCC和ICES標(biāo)準(zhǔn)的EMC測(cè)試報(bào)告，同時(shí)符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)和REACh相關(guān)規(guī)定。

對(duì)于電子工程師來(lái)說，SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模塊在電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有諸多優(yōu)勢(shì)。但在使用過程中，一定要嚴(yán)格遵循相關(guān)的注意事項(xiàng)和操作指南，確保模塊的正常運(yùn)行和性能發(fā)揮。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似模塊的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。