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)的設計中，合適的模塊選擇至關重要。今天我們就來深入了解一下SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模塊，看看它能為我們的設計帶來哪些優(yōu)勢。

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，默認輸出電壓為5.5 V DC，可應用于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的電源中產生5.5 V電壓。它可與MAVRK PMU載板配合使用，用于評估TPS61200在電源管理系統(tǒng)中的性能。板載的I2C溫度傳感器能夠將板卡溫度報告給載板。

2. 特性

TPS61200特性

• 高效轉換：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%。
• 模式自動切換：能夠在升壓模式和降壓模式之間自動轉換。
• 低靜態(tài)電流：器件靜態(tài)電流小于55 μA。
• 低電壓啟動：可在0.5 V輸入電壓下啟動滿載。
• 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：可根據需求設置欠壓鎖定閾值。
• 短路保護：在所有工作條件下都具備輸出短路保護功能。
• 可調輸出電壓：輸出電壓可在1.8 - 5.5 V之間調節(jié)。
• 節(jié)能模式：在低輸出功率時，可開啟節(jié)能模式提高效率。
• 固定頻率運行：支持強制固定頻率運行。
• 負載斷開：關機時可實現負載斷開。
• 過溫保護：具備過溫保護功能，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

• 默認輸出電壓：默認輸出電壓為5.5 V。
• 溫度監(jiān)測：板載TMP103 I2C溫度傳感器，可實時監(jiān)測溫度。
• 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. 特色應用

該子模塊適用于多種應用場景，包括單節(jié)、雙節(jié)和三節(jié)堿性電池供電產品（如NiCd、NiMH或單節(jié)鋰電池）、燃料電池和太陽能電池供電產品、個人醫(yī)療產品以及白光LED等。

4. 重點產品

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

5. 模塊框圖

通過模塊框圖，我們可以清晰地了解SMP-TPS61200-MVK的內部結構和信號流向，為進一步的設計和調試提供參考。

6. EVM相關資源

該模塊有對應的wiki頁面和工具文件夾，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可接受來自載板的0.3 - 5.5 V輸入，默認輸出5.5 V。輸出電壓可通過調整反饋電阻 (R{3}) 和 (R{6}) 進行修改，計算公式為 [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}) 應不大于500 kΩ，TI建議 (R{6}) 在200 kΩ左右。當TPS61200輸入電壓達到或超過輸出電壓時，轉換器會自動切換到降壓模式。由于SMP-TPS61200-MVK的PCB面積較小，板卡功耗不應超過0.75 W，可通過板載溫度傳感器監(jiān)測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）電壓范圍內的上拉電壓，且該電壓不得超過3.6 V。

2. 連接器信號描述

關于SMP-TPS61200-MVK連接器引腳的詳細信息，可參考MAVRK PMU DC - DC子模塊的硬件設計指南。

3. 啟動配置

SMP-TPS61200-MVK默認在輕載時啟用節(jié)能模式，可通過移除電阻R7并安裝電阻R4來禁用該模式，也可在軟件中通過切換CONN2的PS引腳邏輯電平來開啟或關閉此功能。TPS61200的欠壓鎖定（UVLO）輸入可在電源電壓低于設定的UVLO閾值電壓時關閉主輸出，UVLO閾值電壓可通過電阻R2和R5進行編程，計算公式為 [R = R{2}left(frac{V{INMIN}}{V{UVLO}} - 1right)] ，其中 (V_{UVLO} = 250 mV) 。電阻R5應在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轉換器插槽，具體設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，其中詳細列出了SMP-TPS61200-MVK的各個組件，包括電容、電阻、連接器、集成電路等的規(guī)格、制造商和型號。

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（信號層）、第四層（底層）、底層阻焊層和底層絲印等，可下載相關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的尺寸和工藝要求。

5. Gerber和原理圖文件請求

若需要SMP-TPS61200-MVK模塊的Gerber或原理圖文件，可訪問MAVRK Gerber請求網頁進行申請。

五、MAVRK相關鏈接

1. 更多信息

可訪問MAVRK的wiki頁面，獲取關于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團隊的解答。

3. 硬件技術信息

通過閱讀與MAVRK硬件設計相關的wiki頁面，了解更多硬件技術信息。

4. 軟件技術信息

閱讀與MAVRK軟件開發(fā)相關的wiki頁面，獲取軟件方面的技術支持。

5. 獲取MAVRK板卡

可通過MAVRK Starter Kit工具文件夾頁面訂購MAVRK Starter套件，其他模塊可在TI網站上按名稱搜索其工具文件夾頁面進行訂購。

六、注意事項和認證

1. ESD防護

為避免ESD對板卡組件造成損壞，應遵循以下準則：操作人員需通過腕帶或ESD防護鞋接地，并配合導電或靜電耗散地板或地墊使用；操作臺面應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；操作人員應穿著ESD防護工作服；板卡存儲、轉移或運輸時，需放置在內部表面為靜電耗散材料的法拉第屏蔽容器中。

2. 認證

該子模塊有FCC和ICES標準的EMC測試報告，同時符合RoHS標準和REACh相關規(guī)定。

對于電子工程師來說，SMP-TPS61200-MVK MAVRK子模塊在電源管理系統(tǒng)設計中具有諸多優(yōu)勢。但在使用過程中，一定要嚴格遵循相關的注意事項和操作指南，確保模塊的正常運行和性能發(fā)揮。大家在實際應用中是否遇到過類似模塊的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。