Texas Instruments TPS281C100EVM開關(guān)評(píng)估模塊 (EVM) 使硬件工程師能夠評(píng)估TPS281C100工業(yè)高側(cè)開關(guān)的完整性能和功能。TPS281C100EVM包含在將TPS281C100設(shè)計(jì)為應(yīng)用電力系統(tǒng)的一部分之前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估所需的一切內(nèi)容。評(píng)估模塊設(shè)計(jì)為獨(dú)立電路板，使用BoosterPack? 插入式模塊接頭連接輸出負(fù)載或電壓電源或底層Texas Instruments微控制器。數(shù)字輸出模塊、保持制動(dòng)和安全扭矩關(guān)斷 (STO) 等多種應(yīng)用功能均可通過(guò)該評(píng)估模塊啟用和顯示。該評(píng)估模塊裝有TPS281C100的QFN版本。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS281C100EVM開關(guān)評(píng)估模塊 (EVM)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

使用固定電阻器配置電流限制
使用固定電阻器進(jìn)行可配置的電流檢測(cè)
BoosterPack插入式模塊頭允許電源開關(guān)由外部微控制器控制
板載3.3V LDO可通過(guò)一組跳線操縱控制信號(hào)
良好的電路板布局和銅面積可提高散熱性能
輸出端跳線可支持不同的電感放電鉗配置
可選基底面為VDS夾鉗填充TVS 二極管，電感放電更快

板布局

TPS281C100EVM工業(yè)高邊開關(guān)評(píng)估模塊技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments TPS281C100EVM是一款專為TPS281C100工業(yè)高邊開關(guān)設(shè)計(jì)的硬件評(píng)估模塊，為工程師提供完整的性能評(píng)估平臺(tái)。該模塊支持60V DC工作電壓，具有100mΩ低導(dǎo)通電阻，可驅(qū)動(dòng)高達(dá)4.5A的直流負(fù)載電流。

核心特性

?靈活配置能力?：
- 可調(diào)電流限制(1A至5A范圍)
- 集成電流檢測(cè)功能(通過(guò)外置電阻配置)
- 支持BoosterPack?插件模塊接口，可與TI微控制器無(wú)縫對(duì)接
?多重保護(hù)機(jī)制?：
- 集成輸出鉗位電路(用于感性負(fù)載放電)
- 熱關(guān)斷保護(hù)功能
- 短路電流限制
?工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)?：
- 4mm×4mm QFN封裝(12引腳)
- 工作溫度范圍-40°C至125°C
- 符合工業(yè)控制系統(tǒng)要求

二、硬件架構(gòu)分析

1. 電源管理系統(tǒng)

?供電配置?：

?主電源輸入?：通過(guò)J1接口接入VS(最高60V DC)
?板載LDO?：集成3.3V穩(wěn)壓器(TPS7A1633DGNR)
?控制邏輯電源?：可通過(guò)跳線J5使能/禁用板載LDO

?關(guān)鍵保護(hù)電路?：

TVS二極管陣列(SMCJ60CA-HRA/SMCJ10A)
輸出鉗位配置跳線(J9)
故障檢測(cè)電路(FLT引腳)

2. 接口與控制邏輯

?主要連接器?：

接口	功能	測(cè)試點(diǎn)
J1/TP1	主電源輸入	VS
J3/TP2	開關(guān)輸出	VOUT
J15/J16	BoosterPack接口	40引腳

?關(guān)鍵跳線配置?：

跳線	功能	配置選項(xiàng)
J6	ENABLE控制	1-2:拉高 / 2-3:拉低
J7	DIAG_EN控制	1-2:拉高 / 2-3:拉低
J8	OL_ON控制	1-2:拉高 / 2-3:拉低
J10/J11	電流限制配置	24.9kΩ/16.9kΩ并聯(lián)

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 工業(yè)控制系統(tǒng)

PLC數(shù)字輸出模塊
安全扭矩關(guān)斷(STO)電路
保持制動(dòng)控制

2. 汽車電子

車身控制模塊(BCM)
信息娛樂系統(tǒng)電源管理
ADAS傳感器供電控制

3. 消費(fèi)電子

智能家電電機(jī)驅(qū)動(dòng)
電源分配單元
固態(tài)繼電器替代方案

四、評(píng)估板使用指南

1. 快速啟動(dòng)步驟

連接VS電源(3-60V DC)至J1接口
配置J5跳線啟用板載LDO(位置2-3)
通過(guò)J6設(shè)置ENABLE信號(hào)(默認(rèn)1-2位置為高電平)
連接負(fù)載至J3輸出接口
使用TP12監(jiān)測(cè)FAULT信號(hào)狀態(tài)

2. 關(guān)鍵參數(shù)測(cè)量方法

?導(dǎo)通電阻?：測(cè)量VOUT-VS壓差與負(fù)載電流比值
?開關(guān)響應(yīng)時(shí)間?：通過(guò)ENABLE信號(hào)與VOUT上升沿時(shí)間差計(jì)算
?電流限制閾值?：公式計(jì)算：I_LIM = 50mV / (R12 || R7)

五、設(shè)計(jì)參考建議

1. PCB布局要點(diǎn)

功率回路面積最小化(建議<1cm2)
GND層保持完整無(wú)分割
敏感信號(hào)遠(yuǎn)離高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)

2. 元件選型參考

?輸出電容?：推薦10μF X6S陶瓷電容(C3216X6S2A106K160AC)
?TVS二極管?：SMC封裝雙向TVS(SMCJ60CA-HRA)
?電流檢測(cè)電阻?：1kΩ 1%精度(ERJ-P06F1001V)

3. 熱管理設(shè)計(jì)

連續(xù)4A負(fù)載時(shí)監(jiān)測(cè)器件溫度
必要時(shí)增加散熱措施
環(huán)境溫度不超過(guò)85°C

六、性能參數(shù)

基于模塊規(guī)格：

?導(dǎo)通電阻?：典型值100mΩ
?開關(guān)響應(yīng)時(shí)間?：<1μs(典型值)
?靜態(tài)電流?：待機(jī)功耗<23μA
?輸出放電時(shí)間?：<100μs(帶TVS鉗位)

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