TPS61289EVM-113評(píng)估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

Texas Instruments TPS61289EVM-113轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊（EVM）旨在協(xié)助用戶(hù)快速評(píng)估和測(cè)試TPS61289器件的運(yùn)行情況和功能。Texas Instruments TPS61289是一款可堆疊雙向同步降壓/升壓轉(zhuǎn)換器，集成了高側(cè)同步整流器FET并使用外部FET。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS61289EVM-113轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

低壓范圍：0.5V至5V
高壓范圍：10V至20V
可編程電流限制：20A（典型值）
雙向電池管理系統(tǒng)
固定或^I2C^控制或外部電流和電壓目標(biāo)

板布局

TPS61289EVM-113評(píng)估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

TPS61289EVM-113是德州儀器(TI)推出的高性能雙向降壓/升壓同步轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊，基于TPS61289器件開(kāi)發(fā)，具有以下突出特性：

?關(guān)鍵性能參數(shù)?：

?寬電壓范圍?：支持VLOW側(cè)0.5-5V和VHIGH側(cè)10-20V工作電壓
?高功率能力?：最大15A充放電電流
?智能頻率控制?：
- 250kHz默認(rèn)開(kāi)關(guān)頻率（VLOW>1.7V）
- 可自動(dòng)降至100kHz（VLOW<1.5V）或50kHz（VLOW<0.5V）
?超高效率?：>95%（VLOW=4.2V，VHIGH=15V，7A充放電時(shí)）
?靈活控制?：支持外部EN/MODE控制和USB2ANY接口編程控制

二、模塊架構(gòu)解析

1. 功能分區(qū)

評(píng)估板包含六大功能區(qū)域：

?VLOW端口?：連接Vbat電源軌
?VHIGH端口?：連接Vbus電源軌
?功率級(jí)?：TPS61289主功率電路
?輔助電源?：提供10V/5V/-5V控制電源
?采樣補(bǔ)償電路?：實(shí)現(xiàn)電池遠(yuǎn)程電壓和充放電電流采樣
?DA轉(zhuǎn)換部分?：生成電壓/電流設(shè)置信號(hào)

2. 接口配置

?關(guān)鍵連接器?：

J1/J3：VHIGH正/負(fù)連接端
J2/J4：VLOW正/負(fù)連接端
J7：USB2ANY編程接口

?測(cè)試點(diǎn)?：

TP1/TP3：高壓側(cè)電壓檢測(cè)
TP6/TP7：電池電流檢測(cè)
TP8/TP10：電池遠(yuǎn)程電壓檢測(cè)

三、典型測(cè)試配置

1. 測(cè)試臺(tái)搭建要點(diǎn)

?電源要求?：
- PS-High：20V/10A能力
- PS-Low：5V/25A能力
?電子負(fù)載?：
- E-Load-High：20V/10A能力
- E-Load-Low：5V/25A能力
?電容選擇?：數(shù)百微法5V以上耐壓電容
?測(cè)量設(shè)備?：
- 電流探頭（支持30A測(cè)量）
- 20MHz帶寬示波器

2. 工作模式配置

?跳線(xiàn)設(shè)置?：

跳線(xiàn)	功能	配置說(shuō)明
JP1	EN控制	(1,2):器件使能，(2,3):器件禁用
JP2	模式選擇	(1,2):降壓模式，(2,3):升壓模式
JP4	電流設(shè)置	開(kāi)路:外部參考，(1,2)參考
JP5	電壓設(shè)置	開(kāi)路:外部參考，(1,2)參考

四、USB2ANY控制詳解

1. 接口配置流程

安裝USB2ANY Explorer軟件(固件v2.8.2.0)
選擇GPIO和I2C接口
GPIO配置：
- GPIO6：EN控制(1=高電平)
- GPIO7：MODE選擇(1=降壓，0=升壓)

2. I2C參數(shù)設(shè)置

?電壓/電流計(jì)算公式?：

充電電流(A) = 5×Iset(V)×0.987 - 0.064
電壓目標(biāo)(V) = Vset(V)

?典型配置示例?：

設(shè)置4V充電電壓：
- 從機(jī)地址：0x4D
- 內(nèi)部地址：0x0C
- 寫(xiě)入數(shù)據(jù)：0xCC
設(shè)置5A充電電流：
- 從機(jī)地址：0x4C
- 內(nèi)部地址：0x03
- 寫(xiě)入數(shù)據(jù)：0x73

五、PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 疊層結(jié)構(gòu)

4層板設(shè)計(jì)
頂層/底層：2oz銅厚
內(nèi)層1/2：1oz銅厚

2. 布局關(guān)鍵

功率路徑最短化
輸入電容距VIN引腳<3mm
SW節(jié)點(diǎn)銅箔面積最小化
采用星型接地拓?fù)?/li>

3. 熱管理

利用GND引腳作為主要散熱路徑
SOT-23-6封裝熱阻RθJA=173°C/W
建議采用4層板堆疊設(shè)計(jì)

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 電池充放電管理

支持4.2V鋰電池高效充放電
實(shí)現(xiàn)CC/CV充電曲線(xiàn)
內(nèi)置JEITA溫度保護(hù)算法

2. 工業(yè)電源轉(zhuǎn)換

12V轉(zhuǎn)5V@10A高效轉(zhuǎn)換
支持輸入電壓跌落補(bǔ)償
集成打嗝模式短路保護(hù)

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