德州儀器TPS6236xEVM-655評(píng)估模塊使用指南

在電子設(shè)計(jì)中，電源管理模塊的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。德州儀器（TI）的TPS6236xEVM - 655評(píng)估模塊為我們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估TPS6236x系列處理器電源的性能。下面就為大家詳細(xì)介紹這款評(píng)估模塊的相關(guān)內(nèi)容。

文件下載：TPS62360EVM-655.pdf

一、模塊概述

TPS6236xEVM - 655評(píng)估模塊包含TPS62360EVM - 655（HPA655 - 001）、TPS62361BEVM - 655（HPA655 - 002）、TPS62362EVM - 655（HPA - 003）和TPS62365EVM - 655（HPA655 - 004）四個(gè)版本。這些模塊展示了帶有I2C接口和遠(yuǎn)程感應(yīng)功能的德州儀器TPS62360、TPS62361B、TPS62362或TPS62365處理器電源。該文檔涵蓋了評(píng)估模塊的設(shè)置說明、原理圖、物料清單和PCB布局圖。四個(gè)版本的評(píng)估模塊唯一的區(qū)別在于TPS6236x集成電路（IC）U1。

二、性能規(guī)格

大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)這些性能規(guī)格來評(píng)估該模塊是否滿足自己的需求。

三、硬件連接

3.1 連接器和跳線說明

評(píng)估模塊上有多個(gè)連接器和跳線，每個(gè)都有其特定的功能：

• J1 - VIN：轉(zhuǎn)換器正輸入電源電壓的接頭。輸入電源的引線應(yīng)絞合并盡可能短，以減少電磁干擾（EMI）傳輸，并降低負(fù)載瞬變時(shí)的電感電壓降。輸入電壓應(yīng)在2.5V至5.5V之間。
• J2 - S + / S：VIN的感應(yīng)連接器，用于連接輸入電源的感應(yīng)線，并監(jiān)測(cè)VIN電壓。
• J3 - GND：轉(zhuǎn)換器輸入電源的返回連接，同樣要求引線絞合且短。
• J4 - VOUT：連接VOUT。如果負(fù)載電流低于1A，可在此處連接負(fù)載；若超過1A，則使用端子塊J7。
• J5 - SNS + / SNS：IC的遠(yuǎn)程感應(yīng)連接器，為了實(shí)現(xiàn)正確的調(diào)節(jié)，必須連接到負(fù)載。
• J6 - GND：負(fù)載的返回連接。當(dāng)負(fù)載電流超過1A時(shí)，應(yīng)使用端子塊J7。
• J7 - VOUT / GND端子塊：當(dāng)負(fù)載電流超過1A時(shí)，用于連接負(fù)載。
• J8 - I2C連接：將USB - TO - GPIO適配器連接到TPS6236xEVM - 655，提供I2C信號(hào)和3.3V電源。
• J9 - I2C監(jiān)測(cè)點(diǎn)和備用連接：用于連接或監(jiān)測(cè)I2C信號(hào)。
• J10 - 負(fù)載階躍信號(hào)輸入：SMA連接器，接受來自函數(shù)發(fā)生器的信號(hào)輸入，用于評(píng)估TPS6236x的瞬態(tài)響應(yīng)。
• JP1 - VDD控制：用于將VDD連接到USB - TO - GPIO適配器提供的3.3V電源（跳線跨接引腳1和2），或接地以重置I2C寄存器（跳線跨接引腳2和3）。
• JP2 - VSEL0：設(shè)置VSEL0引腳為邏輯高（跳線跨接引腳1和2）或邏輯低（跳線跨接引腳2和3）。
• JP3 - VSEL1：設(shè)置VSEL1引腳為邏輯高（跳線跨接引腳1和2）或邏輯低（跳線跨接引腳2和3）。
• JP4 - EN：設(shè)置EN引腳為邏輯高（跳線跨接引腳1和2）或邏輯低（跳線跨接引腳2和3）。當(dāng)EN為低時(shí)，TPS6236x輸出將關(guān)閉且不進(jìn)行開關(guān)操作。

3.2 硬件設(shè)置步驟

1. 按照默認(rèn)跳線設(shè)置安裝跳線（JP1跨接引腳1和2，JP2跨接引腳2和3，JP3跨接引腳2和3，JP4跨接引腳1和2）。
2. 使用提供的USB電纜將USB - TO - GPIO適配器連接到PC，再用10針帶狀電纜將TPS6236xEVM連接器J8連接到USB - TO - GPIO適配器。
3. 將負(fù)載（處理器）連接到輸出接頭J4和J6（電流低于1A）或輸出端子塊J7（電流大于1A），確保引線短且絞合。
4. 將J5的SNS +和SNS - 信號(hào)連接到負(fù)載。
5. 連接至少3A額定輸入電源，設(shè)置電壓在2.5V至5.5V之間，連接到J1和J3，然后開啟電源。

四、軟件設(shè)置與操作

4.1 軟件下載與安裝

軟件可從TI網(wǎng)站（http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/tps62360evm - 655.html）下載。下載并解壓文件后，運(yùn)行setup.exe，按照屏幕提示完成安裝。注意，該安裝頁(yè)面使用Microsoft Internet Explorer瀏覽器查看效果最佳，且軟件運(yùn)行需要Microsoft .Net Framework 2.0。

4.2 軟件功能與操作

• 軟件啟動(dòng)后會(huì)檢查USB - TO - GPIO適配器的固件版本，若版本不正確，會(huì)自動(dòng)在互聯(lián)網(wǎng)上搜索更新并安裝。同時(shí)，也會(huì)自動(dòng)搜索EVM軟件的更新。
• 軟件通過I2C接口與TPS6236x進(jìn)行通信，讀取和寫入其寄存器。用戶可以手動(dòng)更改寄存器的位設(shè)置，也可以通過下拉框和按鈕進(jìn)行操作。
• 軟件主面板顯示了各種設(shè)置和狀態(tài)信息。建議用戶在加載軟件后立即按下“READ”按鈕，以確認(rèn)軟件和電纜連接正常。
• 屏幕左上角的兩個(gè)下拉框提供了自動(dòng)讀取和自動(dòng)寫入功能，可減少手動(dòng)操作。
• 通過“Help”菜單可訪問TPS6236x的數(shù)據(jù)手冊(cè)，了解寄存器位的功能。

五、電路使用與修改

5.1 負(fù)載階躍電路

TPS6236xEVM - 655包含一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，可在TPS6236x的輸出端產(chǎn)生快速負(fù)載電流階躍。將函數(shù)發(fā)生器連接到SMA連接器J10或TP4，輸出方波信號(hào)，通過調(diào)整輸出高電平和低電平來控制負(fù)載階躍電流。電阻R6可用于觀察負(fù)載階躍電流，通過測(cè)量TP2和TP3之間的電壓來實(shí)現(xiàn)。

5.2 輸出電壓緩沖電路

該電路使用單位增益運(yùn)算放大器對(duì)SNS + / - 輸出進(jìn)行緩沖，將其轉(zhuǎn)換為低阻抗信號(hào)，以便用高阻抗測(cè)量設(shè)備（如示波器）進(jìn)行測(cè)量。運(yùn)算放大器U2由USB - TO - GPIO適配器供電。

5.3 電路修改

• 輸出電容：可在C7、C10和C11位置安裝額外的輸出電容，以減少輸出紋波或降低負(fù)載瞬變時(shí)的電壓降，但總輸出電容不能超過數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定的最大值。
• 輸入電容：C9可用于在TPS6236x輸入附近增加輸入電容，以減少輸入電壓紋波；C8與R1配合可形成“PI”型濾波器。
• I2C上拉電阻：R2和R3可用于安裝I2C信號(hào)的上拉電阻，不使用USB - TO - GPIO適配器時(shí)需要，典型值約為2.2kΩ。

六、測(cè)試結(jié)果

文檔中提供了TPS6236xEVM - 655的典型性能波形，包括效率與輸入電壓、輸出電流的關(guān)系，負(fù)載調(diào)整率、線性調(diào)整率、啟動(dòng)和關(guān)閉特性、輸出和輸入電壓紋波、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)以及熱性能等。這些測(cè)試結(jié)果可以幫助我們直觀地了解模塊的性能表現(xiàn)。

七、電路板布局

電路板布局對(duì)于高頻開關(guān)模式電源至關(guān)重要。TPS6236xEVM - 655的PCB布局中，高開關(guān)頻率和電流的節(jié)點(diǎn)盡量縮短，以減少走線電感。同時(shí)，采用了單點(diǎn)接地方案，并通過頂層走線和從IC焊盤引出的過孔進(jìn)行散熱。具體的布局指南可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

八、原理圖和物料清單

8.1 原理圖

文檔提供了TPS6236xEVM - 655的原理圖，方便我們了解電路的具體連接和工作原理。

8.2 物料清單

物料清單分為兩部分，一部分是構(gòu)建TPS6236x解決方案所需的組件，另一部分是僅用于評(píng)估TPS6236xEVM - 655解決方案的組件。詳細(xì)的物料清單有助于我們進(jìn)行采購(gòu)和組裝。

德州儀器的TPS6236xEVM - 655評(píng)估模塊為我們提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于評(píng)估TPS6236x系列處理器電源的性能。通過合理的硬件連接、軟件設(shè)置和電路修改，我們可以根據(jù)具體需求對(duì)模塊進(jìn)行優(yōu)化，以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)景。大家在使用過程中，一定要嚴(yán)格按照文檔中的說明進(jìn)行操作，確保模塊的正常運(yùn)行。你在使用這款評(píng)估模塊時(shí)遇到過什么問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。