TPS54525降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊使用指南

在電子設(shè)計領(lǐng)域，降壓轉(zhuǎn)換器是非常重要的組件，它能將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓，以滿足不同電子設(shè)備的需求。德州儀器（Texas Instruments）的TPS54525降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊（TPS54525EVM - 608）就是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品。下面將結(jié)合相關(guān)文檔，為大家詳細介紹這款評估模塊。

文件下載：TPS54525EVM-608.pdf

一、TPS54525概述

TPS54525是一款單通道、自適應(yīng)導通時間、D - CAP2?模式的同步降壓轉(zhuǎn)換器，它所需的外部組件數(shù)量極少。其D - CAP2?控制電路針對低等效串聯(lián)電阻（ESR）輸出電容器（如POSCAP、SP - CAP或陶瓷類型）進行了優(yōu)化，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)，且無需外部補償。開關(guān)頻率內(nèi)部設(shè)定為標稱650 kHz，高側(cè)和低側(cè)開關(guān)MOSFET以及柵極驅(qū)動電路都集成在TPS54525封裝內(nèi)。MOSFET的低漏源導通電阻使TPS54525能夠?qū)崿F(xiàn)高效率，并有助于在高輸出電流時保持較低的結(jié)溫。該轉(zhuǎn)換器設(shè)計用于從4.5 V至18 V的輸入電壓源提供高達5.5 A的輸出，輸出電壓范圍為0.76 V至5.5 V。

二、評估模塊性能規(guī)格

三、模塊修改

輸出電壓設(shè)定點

若要更改評估模塊的輸出電壓，需要改變電阻R1的值。通過以下公式可計算特定輸出電壓對應(yīng)的R1值：

• 輸出電壓從0.76 V到2.5 V：(V_O = 0.765 times (1 + frac{R_1}{R_2}))
• 輸出電壓超過2.5 V：(V_O = (0.763 + 0.0017 × V_O) times (1 + frac{R_1}{R_2}))

對于1.8 V及以上的較高輸出電壓，可能需要一個前饋電容器（C2）來改善相位裕度，印刷電路板上提供了該組件（C2）的焊盤。

四、測試設(shè)置與結(jié)果

輸入/輸出連接

TPS54525EVM - 608配備了輸入/輸出連接器和測試點。必須通過一對20 AWG電線將能夠提供2 A的電源連接到J1，負載通過一對20 AWG電線連接到J2，最大負載電流能力為2 A。應(yīng)盡量縮短電線長度以減少電線中的損耗。測試點TP1用于監(jiān)測VIN輸入電壓，TP2作為接地參考；TP7用于監(jiān)測輸出電壓，TP8作為接地參考。

啟動程序

1. 確保JP1（使能控制）的跳線設(shè)置為從EN到OFF。
2. 將適當?shù)腣IN電壓施加到J1的VIN和PGND端子。
3. 將JP1（使能控制）的跳線移動到覆蓋EN和ON，評估模塊將啟用輸出電壓。

各項測試結(jié)果

• 效率：在環(huán)境溫度為25°C時，不同輸入電壓下的效率曲線展示了該評估模塊在不同輸出電流下的效率表現(xiàn)。從曲線中可以看出，隨著輸出電流的增加，效率會有所變化，并且不同輸入電壓下的效率也存在差異。
• 負載調(diào)節(jié)：負載調(diào)節(jié)曲線顯示了輸出電壓隨輸出電流變化的偏差情況。在不同輸入電壓下，輸出電壓的偏差在一定范圍內(nèi)波動。
• 線路調(diào)節(jié)：線路調(diào)節(jié)曲線展示了輸出電壓隨輸入電壓變化的偏差情況，當輸出電流為2.5 A時，輸出電壓偏差與輸入電壓之間存在一定的關(guān)系。
• 負載瞬態(tài)響應(yīng)：當電流從1.25 A階躍到3.75 A時，展示了輸出電壓的總峰 - 峰電壓變化情況。
• 輸出電壓紋波：在額定滿載5.5 A輸出電流時，展示了輸出電壓的紋波情況。
• 輸入電壓紋波：同樣在額定滿載5.5 A輸出電流時，展示了輸入電壓的紋波情況。
• 啟動：分別展示了相對于VIN和使能（EN）的啟動波形。

五、電路板布局

布局特點

• 頂層：包含VIN、VO和接地的主要電源走線，還有TPS54525引腳的連接以及大面積的接地填充。許多信號走線也位于頂層，輸入去耦電容器盡可能靠近IC放置。輸入和輸出連接器、測試點以及大多數(shù)組件都位于頂層。
• 內(nèi)部層1：是一個分割平面，包含模擬和電源接地。
• 內(nèi)部層2：主要是電源接地，但也有VIN的填充區(qū)域和將VCC路由到使能控制跳線JP1的走線。
• 底層：主要是模擬接地，但也有通過R3將VIN連接到VCC的走線、電源良好信號的走線以及從VOUT到電壓設(shè)定點分壓網(wǎng)絡(luò)的反饋走線。

六、原理圖、物料清單和參考資料

原理圖

提供了TPS54525EVM - 608的原理圖，清晰展示了各個組件之間的連接關(guān)系。

物料清單

詳細列出了評估模塊所使用的各種組件，包括電容、電阻、電感、連接器、測試點等的規(guī)格、數(shù)量、描述、尺寸、零件編號和制造商等信息。

參考資料

可參考TPS54525的單同步轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊，其中包含集成的高側(cè)和低側(cè)MOSFET相關(guān)信息。

七、修訂歷史

從2012年5月的版本到2021年8月的版本，對文檔中的表格、圖形和交叉引用的編號格式進行了更新，同時更新了用戶指南的標題，并對用戶指南進行了編輯以提高清晰度。

在實際的電子設(shè)計中，我們可以根據(jù)這些信息對TPS54525EVM - 608評估模塊進行合理的使用和調(diào)整。大家在使用過程中是否遇到過類似模塊的其他問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。