TPS2384評(píng)估模塊使用指南：從硬件到操作的全面解析

在電子工程師的日常工作中，評(píng)估模塊是驗(yàn)證和測(cè)試芯片性能的重要工具。今天，我們就來(lái)深入探討一下德州儀器（Texas Instruments）的TPS2384評(píng)估模塊（EVM），它能幫助我們更好地了解TPS2384芯片在以太網(wǎng)供電（PoE）應(yīng)用中的表現(xiàn)。

文件下載：TPS2384EVM.pdf

相關(guān)設(shè)備與文檔

相關(guān)設(shè)備

要與TPS2384 EVM進(jìn)行通信，需要用到TI的EV2400基于USB的PC接口板。這個(gè)接口板可從TI官網(wǎng)（www.ti.com）訂購(gòu)。它能讓我們通過基于Windows的控制/監(jiān)控圖形用戶界面（GUI）與TPS2384 EVM進(jìn)行交互。

相關(guān)文檔

• 《TPS2384 Quad Integrated Power Sourcing Equipment Power Manager數(shù)據(jù)手冊(cè)》（SLUS634）：詳細(xì)介紹了TPS2384芯片的技術(shù)規(guī)格和功能。
• 《EV2400 Evaluation Module Interface Board用戶指南》（SLUU446）：指導(dǎo)我們?nèi)绾问褂肊V2400接口板。
• 《USB Drivers for Windows XP and Windows 2000》（SLUC578）：提供了EV2400板在Windows PC上的USB驅(qū)動(dòng)程序。
• 《Software Files for TPS2384EVM》（SLVC078）：包含了TPS2384EVM控制GUI的安裝文件。

硬件概述

HPA109 EVM采用了德州儀器的TPS2384芯片，它既可以配置為端點(diǎn)電源設(shè)備（PSE），也可以配置為中跨PSE。該模塊提供了四個(gè)輸入和四個(gè)輸出RJ - 45連接器，可直接連接到以太網(wǎng)電纜。

根據(jù)IEEE 802.3af規(guī)范，PSE可以通過以太網(wǎng)電纜的數(shù)據(jù)線路或備用線路供電。HPA109 EVM設(shè)計(jì)了跳線，方便我們選擇不同的供電配置。此外，TPS2384設(shè)備可以在自動(dòng)模式或電源管理模式下運(yùn)行，并且開發(fā)了圖形用戶界面（GUI），通過I2C接口對(duì)TPS2384內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫操作。

EVM操作

操作要求

需要一個(gè)外部48V電源，連接到J3引腳1（正極）和J3引腳3（負(fù)極）。工廠安裝了JV1跳線，將TPS2490熱插拔控制器輸出的48V電壓施加到TPS2384設(shè)備。JP2和JP3跳線也在工廠安裝，讓我們可以使用S1復(fù)位開關(guān)。按下S1會(huì)向TPS2384的PORB輸入產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，重置所有內(nèi)部狀態(tài)機(jī)和寄存器。

跳線設(shè)置

JMS1跳線在工廠安裝在引腳1和引腳2之間，將模式選擇（MS）設(shè)置為自動(dòng)模式。在自動(dòng)模式下，TPS2384會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分類并為符合IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電設(shè)備（PD）供電。我們可以通過跳線塊配置向PD供電的方式，具體設(shè)置可參考表1。

連接器

• J1：I2C連接器
• J2：備用電源提取端口連接器
• J3：電源輸入連接器
• J4：允許使用外部電壓源代替J1連接器上的VCC_I2C電源
• J5：外部光耦電壓源連接器
• J6（V3.3）：允許使用TPS2384的V3.3輸出驅(qū)動(dòng)光耦
• J11：通過光耦將I2C接口的PORB連接到TPS2384
• J7 - J10：將受電端口LED連接到相應(yīng)端口

測(cè)試點(diǎn)

評(píng)估模塊提供了多個(gè)測(cè)試點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)各種電壓和信號(hào)，如10V內(nèi)部偏置源（TPV10）、6.3V內(nèi)部偏置源（TPV6P3）、3.3V電壓源（TP3.3）等。在監(jiān)測(cè)一些高阻抗輸入的測(cè)試點(diǎn)時(shí)，建議使用低電容/FET輸入緩沖器，以避免影響性能。

I2C接口

TPS2384 EVM上的I2C接口可用于讀寫TPS2384內(nèi)部寄存器。為了方便操作，我們可以使用TI的EV2400模塊將個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）的USB端口連接到TPS2384 EVM的I2C接口。使用I2C接口時(shí)，需要將外部3.3V電源連接到J3引腳4并參考J3引腳3，或者安裝J6跳線。同時(shí)，要安裝JSDA_OUT1、JSDA_IN1和JSCL1跳線，并將S2地址選擇開關(guān)設(shè)置為I2C二進(jìn)制地址00001。

TPS2384圖形用戶界面操作

軟件下載

需要從TI網(wǎng)站下載兩個(gè)文件：TPS2384EVM和TPS2384EVM.exe，下載地址為http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/tps2384evm.html#supportsoftware 。同時(shí)，還需要從TI網(wǎng)站下載EV2400軟件，下載地址為http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/EV2400.html 。

連接步驟

1. 使用標(biāo)準(zhǔn)USB電纜將PC的USB端口連接到EV2400的USB端口。
2. 使用EV2400附帶的布線組件，將一端連接到EV2400的I2C端口，另一端連接到HPA109 EVM的I2C接口連接器：紅色線連接J1引腳1，白色線連接J1引腳3，棕色線連接J1引腳5，黑色線連接J1引腳8。

啟動(dòng)GUI

安裝好EV2400和HPA109所需的所有文件后，執(zhí)行TPS2384EVM.exe文件啟動(dòng)TPS2384 GUI。

自動(dòng)模式操作

在自動(dòng)模式下（JMS1跳線連接在引腳1和引腳2之間），點(diǎn)擊TPS2384 GUI上的“Start access”按鈕，“Enable Auto Read”按鈕應(yīng)處于選中狀態(tài)（默認(rèn)模式）。GUI上顯示的寄存器編號(hào)與TPS2384數(shù)據(jù)手冊(cè)中的編號(hào)相對(duì)應(yīng)。在自動(dòng)模式下，只能訪問TPS2384設(shè)備中的只讀寄存器。

電源管理模式操作

在電源管理模式下（JMS1跳線連接在引腳2和引腳3之間），啟動(dòng)TPS2384 GUI后，點(diǎn)擊“Start access”按鈕，然后按下“Disable Auto Read”按鈕，以便控制TPS2384的寫寄存器。通過選擇寄存器10中所需端口下的下拉箭頭按鈕，選擇所需的功能。選擇功能后，按下GUI左側(cè)寄存器10部分對(duì)應(yīng)的端口號(hào)，將命令寫入TPS2384寄存器并執(zhí)行相應(yīng)操作。要查看狀態(tài)，按下GUI左上角的“Read”按鈕進(jìn)行一次性狀態(tài)快照；要持續(xù)更新狀態(tài)寄存器，按下“Enable Auto Read”按鈕。

物料清單

文檔中提供了TPS2384 HPA109評(píng)估模塊的詳細(xì)物料清單，包括電容、電阻、二極管、MOSFET、集成電路等各種元件的數(shù)量、參考編號(hào)、值、尺寸、制造商和零件編號(hào)等信息。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝時(shí)，需要注意這些元件的選擇和使用，同時(shí)要遵守相關(guān)的ESD防護(hù)、清潔和工藝標(biāo)準(zhǔn)。

EVM原理圖和布局

文檔中還附錄了EVM的原理圖以及電路板的頂層和底層布局，這對(duì)于我們深入了解評(píng)估模塊的電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)非常有幫助。

通過對(duì)TPS2384評(píng)估模塊的全面了解，我們可以更好地利用它來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證TPS2384芯片在以太網(wǎng)供電應(yīng)用中的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，你是否遇到過類似評(píng)估模塊的使用問題？你又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。