TPS62184 降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊使用指南

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源管理模塊的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）的 TPS62184 降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊（EVM），看看它有哪些特點(diǎn)和應(yīng)用。

文件下載：TPS62184EVM-581.pdf

一、TPS62184 簡介

TPS62184 是一款采用 2×3mm WCSP 封裝的 6A 雙相同步降壓轉(zhuǎn)換器。它具有自動效率增強(qiáng)（AEE?）功能，能在負(fù)載電流范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過 90%的效率。其小尺寸（99mm2）和低外形設(shè)計(jì)，使得它非常適合用于平板電腦、固態(tài)硬盤（SSD）和其他便攜式設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的電源解決方案。

二、性能規(guī)格

1. 輸入輸出參數(shù)

2. 輸出電壓調(diào)整

輸出電壓可以通過改變 R1 和 R2 的阻值來調(diào)整，但要確保輸出電壓在器件數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的范圍內(nèi)。從規(guī)格表中可以看出，當(dāng)輸出電壓高于 1.8V 時(shí)，可靠輸出的最大電流會相應(yīng)減小。

3. 電容使用

• 輸入電容：C13 和 C14 作為額外的輸入電容，雖然不是正常工作所必需的，但可以用于減少輸入電壓紋波。
• 輸出電容：C7 - C12 作為額外的輸出電容，同樣不是必需的，但能減少輸出電壓紋波并改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。不過，總輸出電容必須保持在 TPS62184 數(shù)據(jù)手冊推薦的范圍內(nèi)，以確保正常工作。

4. 低外形解決方案

當(dāng)前的 EVM 最大高度為 2.1mm。如果需要更低的外形，可以將電感 L1 和 L2 替換為合適的低高度電感，例如 Toko 的 DFE252012P 系列，其最大外形高度為 1.2mm，并且能很好地適配 L1 和 L2 的現(xiàn)有焊盤。

5. 可配置使能閾值電壓

當(dāng)移除 JP1 后，可以安裝 R4 和 R5 來設(shè)置 IC 開啟的用戶可選輸入電壓。具體的電阻值計(jì)算可參考數(shù)據(jù)手冊中的公式。

三、模塊設(shè)置

1. 輸入/輸出連接器說明

• J1：EVM 輸入電源的正輸入連接。
• J2：輸入電壓感應(yīng)連接，用于測量輸入電壓。
• J3：EVM 輸入電源的返回連接。
• J4：輸出電壓連接。
• J5：輸出電壓感應(yīng)連接，用于測量輸出電壓。
• J6：輸出返回連接。
• J7：PG/GND，PG 輸出在該接頭的引腳 1，引腳 2 為方便的接地端。
• J8：SS/TR/GND，SS/TR 引腳電壓在該接頭的引腳 2，引腳 1 為方便的接地端。
• JP1：EN 引腳輸入跳線。將提供的跳線跨接在 ON 和 EN 上可開啟 IC，跨接在 OFF 和 EN 上可關(guān)閉 IC。移除跳線可通過 R4 和 R5 設(shè)置可配置的使能閾值電壓。
• JP2：PG 上拉電壓跳線。將提供的跳線放在 JP2 上可將 PG 引腳的上拉電阻連接到輸出電壓。也可以移除跳線，并在引腳 1 上提供不同的電壓，將 PG 引腳拉到不同的電平，但該外部施加的電壓必須低于 7V。

2. 操作設(shè)置

要操作 EVM，需根據(jù)上述說明將跳線 JP1 和 JP2 設(shè)置到所需位置。然后將輸入電源連接到 J1 和 J3，將負(fù)載連接到 J4 和 J6。

四、測試結(jié)果

TPS62184EVM - 581 的測試數(shù)據(jù)被用于 TPS62184 數(shù)據(jù)手冊（SLVSCQ5）中。文檔中給出了熱性能和環(huán)路測量的測試圖，如在輸入電壓 (V{IN}=17V)、負(fù)載為 6A 時(shí)的熱性能圖，以及在 (V{IN}=12V)、負(fù)載為 6A 且在 R1 串聯(lián) 50Ω 電阻時(shí)的環(huán)路測量圖。這些測試結(jié)果能幫助我們更好地了解該模塊在不同工況下的性能表現(xiàn)。

五、電路板布局

文檔提供了 TPS62184EVM - 581 的電路板布局和相關(guān)插圖，包括組裝層、頂層絲印層、頂層、內(nèi)部層 1、內(nèi)部層 2 和底層等。Gerbers 文件可在 EVM 產(chǎn)品頁面獲取。PCB 的 Rev. B 版本只是填充了 U1 下方的過孔以提高可制造性，與 Rev. A 相比，銅層沒有變化。

六、原理圖和物料清單

1. 原理圖

文檔給出了 TPS62184EVM - 581 的原理圖，通過原理圖我們可以清晰地看到各個(gè)元件之間的連接關(guān)系，這對于深入理解電路的工作原理非常有幫助。

2. 物料清單

物料清單列出了該 EVM 所使用的各個(gè)元件的詳細(xì)信息，包括元件的數(shù)量、參考編號、值、描述、尺寸、部件編號和制造商等。這為我們在實(shí)際設(shè)計(jì)中選擇合適的元件提供了參考。

總之，TPS62184 降壓轉(zhuǎn)換器評估模塊具有高性能、小尺寸和低外形等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種便攜式設(shè)備的電源設(shè)計(jì)。在使用過程中，我們可以根據(jù)實(shí)際需求對輸出電壓、電容、電感等進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同的應(yīng)用場景。你在實(shí)際使用中是否遇到過類似電源模塊的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。