TPS61280-585評(píng)估模塊：功能特性與使用指南

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一款優(yōu)秀的評(píng)估模塊對(duì)于產(chǎn)品的研發(fā)和測(cè)試至關(guān)重要。今天我們就來(lái)深入了解一下德州儀器（Texas Instruments）的TPS61280-585評(píng)估模塊（EVM），探索它的特點(diǎn)、操作方法以及應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、TPS61280概述

TPS61280是一款專為特定電源需求設(shè)計(jì)的芯片，它能為由三芯堿性、鎳鎘或鎳氫電池，以及單芯鋰離子或鋰聚合物電池供電的產(chǎn)品提供電源解決方案。其寬輸入電壓范圍（2.3V - 4.8V）使其非常適合用于如手機(jī)或計(jì)算機(jī)外設(shè)等便攜式電源應(yīng)用。此外，該芯片還能將輸出偏置保持在輸入電壓水平，在這種模式下，同步整流器具有電流限制功能，可允許外部負(fù)載（如音頻放大器）在受限電源下供電，同時(shí)將靜態(tài)電流降低至18μA。在關(guān)機(jī)模式下，輸入電流小于5μA，有助于最大限度延長(zhǎng)電池壽命。

（一）要求與應(yīng)用

要操作TPS61280EVM，僅需一個(gè)能夠提供2.3V至4.8V電壓的直流電源。其應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括單電芯富鎳、硅陽(yáng)極、鋰離子、磷酸鐵鋰智能手機(jī)或平板電腦，2.5G、3G和4G迷你模塊數(shù)據(jù)卡，以及具有高峰值功率負(fù)載的限流應(yīng)用。

（二）特性亮點(diǎn)

• 高效能：在2.3MHz工作頻率下，效率高達(dá)95%。
• 低靜態(tài)電流：在低IQ直通模式下，靜態(tài)電流僅為2μA。
• 集成直通模式：具有35mΩ的集成直通模式。
• 可編程功能：可通過(guò)I2C接口對(duì)谷值電感電流限制和輸出電壓進(jìn)行編程。
• 特殊模式：關(guān)機(jī)時(shí)具有真正的直通模式。
• 保護(hù)功能：具備熱關(guān)斷和過(guò)載保護(hù)功能。
• 小尺寸：整體解決方案尺寸小于20mm2，高度低于1mm。

二、評(píng)估模塊的連接與測(cè)試點(diǎn)

（一）輸入連接器J1

J1輸入連接器有多個(gè)引腳，其中引腳1和2為VIN，是輸入電源的正連接端，電源需連接在這些引腳與引腳5和6（GND）之間，且輸入電壓必須在2.3V至4.8V之間。引腳3為輸入感測(cè)VIN，用于直接測(cè)量靠近器件的輸入電容上的輸入電壓；引腳4為輸入感測(cè)GND，用于測(cè)量靠近器件輸入的GND。

（二）輸出連接器J2

J2輸出連接器中，引腳1和2為VOUT，是輸出電壓的正連接端，負(fù)載需連接在這些引腳與引腳5和6（GND）之間。引腳3為輸出感測(cè)VOUT，用于直接測(cè)量輸出電容上的輸出電壓；引腳4為輸出感測(cè)GND，用于測(cè)量靠近器件輸出的GND。

（三）其他連接器

• J9：I2C連接器：這是一個(gè)10引腳的連接器，用于將USB - GPIO適配器連接到TPS61280EVM - 585。
• J10：SMA輸入連接器：連接到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，可用于使用頻譜分析儀輕松分析輸入電壓的噪聲頻譜，但默認(rèn)情況下，J10未安裝在評(píng)估模塊上。
• J11：SMA輸出連接器：連接到轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，可用于使用頻譜分析儀輕松分析輸出電壓的噪聲頻譜，默認(rèn)情況下，J11也未安裝在評(píng)估模塊上。

（四）跳線設(shè)置

• J3：使能跳線：跨接引腳EN和ON可將EN引腳連接到VIN，從而啟用設(shè)備；跨接引腳EN和OFF可將EN引腳連接到GND，禁用設(shè)備。
• J4：VSEL，輸出電壓選擇：跨接引腳HIGH和VSEL可將VSEL引腳連接到VIN，選擇默認(rèn)輸出上限電壓；跨接引腳LOW和VSEL可將VSEL引腳連接到GND，選擇默認(rèn)輸出下限電壓。
• J5：nBYP，強(qiáng)制旁路選擇：跨接引腳nBYP和ON可將nBYP引腳連接到GND，啟用直通模式；跨接引腳nBYP和OFF可將nBYP引腳連接到VIN，啟用自動(dòng)DC/DC升壓模式。
• J6：GPIO/PG，通用輸入/輸出和電源良好：該引腳可配置為輸入（模式選擇）或雙角色輸入/開(kāi)漏輸出（nRST/nFAULT）引腳，默認(rèn)配置為nRST/nFAULT輸入/輸出。
• J7：SCL上拉電阻：通過(guò)跨接引腳1和2，可將SCL通過(guò)電阻R3連接到VIN，但默認(rèn)情況下，USB - GPIO接口適配器已應(yīng)用上拉電阻，因此該跳線未安裝。
• J8：SDA上拉電阻：通過(guò)跨接引腳1和2，可將SDA通過(guò)電阻R4連接到VIN，同樣，默認(rèn)情況下，USB - GPIO接口適配器已應(yīng)用上拉電阻，該跳線未安裝。

三、評(píng)估模塊的裝配圖紙與布局

TPS61280EVM - 585采用四層、1盎司覆銅PCB設(shè)計(jì)，所有組件都位于電路板的頂面有源區(qū)域。如果將組件移到電路板的兩側(cè)，對(duì)于空間受限的系統(tǒng)，還可以進(jìn)一步減小尺寸。相關(guān)的裝配圖紙展示了組件的放置、各層銅箔的分布等信息，從頂層視角可以清晰看到各層的設(shè)計(jì)。

四、材料清單

評(píng)估模塊的材料清單詳細(xì)列出了所需的組件，包括電容、電感、集成電路等。例如，TPS61280解決方案所需的組件有電容C5（1.5μF）、C6和C7（10μF），電感L1（470nH），以及集成電路U1（TPS61280D）等；評(píng)估模塊還包含一些用于測(cè)試和連接的組件，如電容C1（150μF）、電阻R3、R4和R5（2.2kΩ），以及各種連接器和跳線等。

五、軟件用戶界面

（一）軟件設(shè)置

軟件可在TI.com網(wǎng)站（SLVC543）上下載。下載并解壓文件后，運(yùn)行setup.msi，按照安裝過(guò)程中的提示進(jìn)行操作。安裝完成后，通過(guò)“START -> All Programs -> Texas Instruments -> TPS61280 EVM -> TPS61280 EVM”運(yùn)行軟件。

（二）接口硬件設(shè)置

使用提供的USB電纜將USB - GPIO適配器連接到PC，再使用提供的10引腳帶狀電纜將TPS61280EVM連接器J9連接到USB - GPIO適配器，電纜上的連接器有防誤插設(shè)計(jì)。

（三）用戶界面操作

• 控制部分：位于界面左上方，反映用戶控制寄存器，可在此進(jìn)行用戶級(jí)別的所有調(diào)整。
• 狀態(tài)部分：位于界面左下方，反映設(shè)備的狀態(tài)寄存器。
• 寄存器視圖：界面右側(cè)以寄存器的形式顯示所有參數(shù)，可在此讀取或?qū)懭雴蝹€(gè)寄存器（如果適用）。
• 硬件上拉電阻選擇：點(diǎn)擊頂部的“SETUP”按鈕，會(huì)出現(xiàn)上拉電阻選擇界面，可在此開(kāi)關(guān)USB - GPIO接口的內(nèi)部電阻，狀態(tài)會(huì)顯示在狀態(tài)欄中。

六、注意事項(xiàng)與法規(guī)說(shuō)明

（一）使用限制

評(píng)估模塊僅用于產(chǎn)品或軟件開(kāi)發(fā)人員在研發(fā)環(huán)境中對(duì)德州儀器半導(dǎo)體產(chǎn)品進(jìn)行可行性評(píng)估、實(shí)驗(yàn)或科學(xué)分析，不得直接或間接組裝到任何成品中，也不適合消費(fèi)者或家庭使用。

（二）保修與責(zé)任

德州儀器對(duì)評(píng)估模塊提供90天的保修服務(wù)，但如果非一致性是由除德州儀器之外的實(shí)體的疏忽、濫用或不當(dāng)處理（包括安裝或測(cè)試不當(dāng)）、用戶的設(shè)計(jì)或規(guī)格問(wèn)題、用戶未按時(shí)付款等原因?qū)е碌?，德州儀器不承擔(dān)責(zé)任。用戶需在交付后10個(gè)工作日內(nèi)通知德州儀器任何明顯的缺陷，在檢測(cè)到隱藏缺陷后10個(gè)工作日內(nèi)通知。

（三）法規(guī)通知

不同地區(qū)對(duì)評(píng)估模塊有不同的法規(guī)要求，例如在美國(guó)，未獲得FCC批準(zhǔn)的評(píng)估模塊不能轉(zhuǎn)售或銷售，除非獲得所有必要的FCC設(shè)備授權(quán)；在加拿大，評(píng)估模塊需符合Industry Canada的相關(guān)規(guī)定；在日本，使用未獲得日本無(wú)線電法技術(shù)法規(guī)認(rèn)證的評(píng)估模塊需遵循特定的使用條件；在歐盟，適用于EU Directive 2014/30/EU的評(píng)估模塊在家庭環(huán)境中可能會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電干擾，用戶可能需要采取適當(dāng)措施。

（四）安全警告

評(píng)估模塊不得用于功能安全和/或安全關(guān)鍵評(píng)估，用戶在操作前必須閱讀并遵守用戶指南和其他相關(guān)文檔中的警告和限制信息。操作時(shí)需在德州儀器推薦的規(guī)格和環(huán)境條件內(nèi)進(jìn)行，超出指定的性能評(píng)級(jí)和規(guī)格可能會(huì)導(dǎo)致人身傷害、死亡或財(cái)產(chǎn)損失。評(píng)估模塊僅適用于技術(shù)合格的專業(yè)電子專家，用戶需承擔(dān)正確和安全處理及使用評(píng)估模塊的所有責(zé)任。

總之，TPS61280 - 585評(píng)估模塊為電子工程師提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于測(cè)試和評(píng)估TPS61280芯片的性能。在使用過(guò)程中，工程師們需要充分了解其特性、操作方法和相關(guān)注意事項(xiàng)，以確保評(píng)估工作的順利進(jìn)行。大家在使用這款評(píng)估模塊時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。