德州儀器TPS51383/TPS51384降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊技術(shù)解析
Texas Instruments TPS51383EVM轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊 (EVM) 是一款單同步降壓轉(zhuǎn)換器板，采用4.5V至24V輸入電壓，在8A時(shí)提供3.36V電壓。TPS51383是一款單D-CAP3?模式同步降壓轉(zhuǎn)換器，需要非常少的外部元件。Texas Instruments TPS51383支持專門設(shè)計(jì)用于筆記本電腦電源系統(tǒng)的切換功能。集成的低RDS(ON) 功率MOSFET可實(shí)現(xiàn)高效率，簡(jiǎn)單易用，外部元件數(shù)量極少，適合用于空間受限的電源系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS51383EVM轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf
特性
- 精確基準(zhǔn)電壓
- 快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
- 自動(dòng)跳躍模式運(yùn)行，提高輕負(fù)載效率
- OOA輕負(fù)載運(yùn)行，開關(guān)頻率>25kHz
- D-CAP3控制模式，具有良好的線路、負(fù)載調(diào)節(jié)，無(wú)需外部補(bǔ)償
板布局
德州儀器TPS51383/TPS51384降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊技術(shù)解析
一、產(chǎn)品概述
TPS51383EVM和TPS51384EVM是德州儀器(TI)推出的同步降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊，專為評(píng)估TPS51383和TPS51384芯片性能而設(shè)計(jì)。這兩款評(píng)估模塊采用D-CAP3?控制模式，具有極高的集成度和優(yōu)異的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)特性。
?核心特性?：
- 寬輸入電壓范圍：4.5V至24V
- 高效率同步降壓轉(zhuǎn)換
- TPS51383提供固定3.36V/8A輸出+3.3V/100mA LDO
- TPS51384提供固定1.82V/8A輸出+1.8V/100mA LDO
- 自動(dòng)跳頻模式提升輕載效率
- 集成低RDS(ON)功率MOSFET
- 無(wú)需外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
二、關(guān)鍵性能參數(shù)
2.1 TPS51383EVM規(guī)格參數(shù)
| 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓 | - | 4.5 | 12 | 24 | V |
| 輸出電壓 | - | - | 3.36 | - | V |
| 工作頻率 | VIN=12V, IOUT=8A | - | 600 | - | kHz |
| 輸出電流 | - | 0 | - | 8 | A |
| 過(guò)流限制 | VIN=12V, LOUT=1.5μH | - | 11 | - | A |
| 輸出紋波 | VIN=12V, IOUT=8A | - | 20 | - | mVpp |
2.2 TPS51384EVM規(guī)格參數(shù)
| 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓 | - | 4.5 | 12 | 24 | V |
| 輸出電壓 | - | - | 1.82 | - | V |
| 工作頻率 | VIN=12V, IOUT=8A | - | 600 | - | kHz |
| 輸出電流 | - | 0 | - | 8 | A |
| 過(guò)流限制 | VIN=12V, LOUT=1μH | - | 11 | - | A |
| 輸出紋波 | VIN=12V, IOUT=8A | - | 20 | - | mVpp |
三、評(píng)估模塊硬件設(shè)計(jì)
3.1 電源連接配置
評(píng)估板提供多種電源配置選項(xiàng)：
- ?主輸入電源?：通過(guò)J1端子連接4.5-24V輸入
- ?輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)?：TP5(VOUT)和TP12(GND)
- ?輸入電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)?：TP2(VIN)和TP9(GND)
- ?LDO輸出監(jiān)測(cè)?：TP15(LDO輸出)和TP18(GND)
3.2 關(guān)鍵功能跳線配置
- ?JP1?：PG上拉控制（1-2連接上拉至VCC，2-3連接上拉至VOUT）
- ?JP2/JP3?：使能控制（JP2連接VIN至JP3-1，JP3-2-3使EN接地禁用輸出）
- ?JP4?：模式選擇（2-3設(shè)置為PSM模式，2-1設(shè)置為OOA模式）
3.3 推薦外部元件
| 輸出電壓 | 電感(μH) | 輸出電容(μF) | CFF(pF) |
|---|---|---|---|
| 3.36V | 1.5 | 44-220 | 22 |
| 1.82V | 1.0 | 44-220 | NA |
四、評(píng)估系統(tǒng)搭建指南
4.1 啟動(dòng)流程
- 確保JP2和JP3跳線正確設(shè)置（EN初始禁用）
- 連接輸入電源至J1（先接線后上電，不支持熱插拔）
- 調(diào)整JP3跳線使能輸出（連接1-2引腳）
- 連接負(fù)載至J2輸出端子
4.2 典型測(cè)試結(jié)果
- ?啟動(dòng)波形?：約600μs完成啟動(dòng)過(guò)程，輸出電壓穩(wěn)定建立
- ?關(guān)斷波形?：約200μs完成關(guān)斷過(guò)程，輸出電壓平滑下降
- ?輸出紋波?：
- PSM模式(10mA負(fù)載)：約20mVpp
- OOA模式(10mA負(fù)載)：約15mVpp
- 滿載(8A)：約20mVpp
五、PCB布局設(shè)計(jì)要點(diǎn)
評(píng)估模塊采用4層PCB設(shè)計(jì)：
- ?頂層?：主功率走線(VIN/VOUT/GND)、IC引腳連接、大面積地填充
- ?內(nèi)層1/2?：完整地平面
- ?底層?：地平面和信號(hào)地銅填充、反饋?zhàn)呔€
?布局優(yōu)化建議?：
- 輸入去耦電容(C3-C6)盡可能靠近IC的VIN和PGND引腳
- 保持功率路徑走線短而寬
- 敏感信號(hào)線與開關(guān)節(jié)點(diǎn)隔離
- 使用多個(gè)過(guò)孔連接不同層的地平面
六、典型應(yīng)用場(chǎng)景
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