TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板：高功率電源管理的理想之選
TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板：高功率電源管理的理想之選
在電子工程師的日常工作中，評估板是驗證和測試芯片性能的重要工具。今天，我們來深入了解一下TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板，它能幫助我們更好地掌握TLD5542-1芯片的高功率應用能力。
文件下載：Infineon Technologies TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板.pdf
評估板概述
TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板是一款4開關(guān)同步升降壓調(diào)節(jié)器，它充分展示了TLD5542-1芯片的高功率能力。其輸出電壓可在5V至24V之間調(diào)節(jié)，最大輸出電流可達25A，在無散熱片的情況下，可實現(xiàn)高達300W的功率傳輸。開關(guān)頻率為250kHz，效率最高可達98%。該評估板既可以配置為電流調(diào)節(jié)器，也可以配置為電壓調(diào)節(jié)器，適用于多種不同的應用場景。
評估板特點
高效拓撲結(jié)構(gòu)
H橋架構(gòu)是高電流應用中最有效的升降壓拓撲之一。TLD5542-1通過SPI接口提供完整的控制和診斷功能，并且由于具備跛行回家模式，即使在沒有微控制器的應用中也能正常工作。
靈活配置
默認配置為可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器，最大輸出電流為25A。通過重新配置幾個焊接跳線，該板可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜陔姵鼗?a target="_blank">超級電容器充電器應用的電流調(diào)節(jié)器。
便捷調(diào)節(jié)
板上有兩個微調(diào)器RVOLT和RSET，可輕松在整個范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓和輸出電流。
PC GUI控制
通過英飛凌μIO棒，該評估板可以由PC GUI進行控制，方便工程師進行參數(shù)設(shè)置和監(jiān)控。
快速啟動步驟
無微控制器的電流調(diào)節(jié)器設(shè)置
- 跳線配置：按照表1設(shè)置跳線，如JV1打開以旁路輸出電流分流電阻，JI1閉合以連接電流分流器等。
- 連接跳線：連接LHI（跛行回家）和J_PWMI跳線。
- 連接負載：注意輸出電流在SET調(diào)整到最大時可達30A。
- 連接電源：將12V電源連接到$V_{IN}$連接器。
- 調(diào)節(jié)電流：將RSET微調(diào)器逆時針旋轉(zhuǎn)到底以降低輸出電流至最小值。
- 啟動輸出：連接EN跳線以開始向負載提供輸出電流。
- 調(diào)整電流：使用RSET調(diào)整$I_{OUT}$，輸出電流應高于2A以獲得更好的瞬態(tài)響應。
無微控制器和PC GUI的電壓調(diào)節(jié)器設(shè)置
- 跳線配置：按照表2設(shè)置跳線，如JV1閉合以旁路輸出電流分流電阻，JV2閉合以連接電壓調(diào)節(jié)器反饋分壓器等。
- 連接跳線：連接J_EN、LHI和PWMI跳線。
- 連接電源：將12V電源連接到$V_{IN}$連接器。
- 調(diào)節(jié)微調(diào)器：將RSET微調(diào)器順時針旋轉(zhuǎn)到底以提高瞬態(tài)響應和精度。
- 調(diào)節(jié)電壓：旋轉(zhuǎn)RVOLT微調(diào)器以獲得所需的$V_{OUT}$。
- 連接負載：將負載連接到$V_{OUT}$。
使用PC GUI的電壓/電流調(diào)節(jié)器設(shè)置
- 設(shè)置跳線：根據(jù)需要設(shè)置電壓或電流調(diào)節(jié)器的焊接跳線。
- 移除跳線插頭：移除J_LHI、J_PWMI、J_EN跳線插頭。
- 連接μIO棒：將μIO連接到J_uIO連接器，并將uIO棒連接到PC。
- 啟動軟件：啟動英飛凌Toolbox和LED配置向?qū)А?/li>
- 連接電源：將電源連接到$V_{IN}$連接器。
- 調(diào)節(jié)參數(shù)：使用GUI調(diào)節(jié)所需的輸出電流/電壓，并連接負載。
英飛凌μIO棒和英飛凌Toolbox
英飛凌μIO棒是一種接口設(shè)備，可通過PC在運行時控制英飛凌的評估板/套件。它允許評估板通過USB進行SPI編程和監(jiān)控，使用Config Wizard軟件（可通過英飛凌Toolbox下載）。英飛凌Toolbox是一個單一平臺接口，可實現(xiàn)工具的快速安裝、文檔查看、已安裝工具的啟動和更新通知等功能。
安裝和啟動Config Wizard
- 打開“管理工具”選項卡。
- 搜索“Config Wizard for LED”并點擊“安裝”按鈕。
- 選擇英飛凌Toolbox上的“我的工具”選項卡。
- 按下LED配置向?qū)У摹伴_始”按鈕。
- 點擊TLD5542-1圖標以啟動LED GUI界面。
基于PC GUI的板控制
基本用戶界面
基本用戶界面允許簡化訪問TLD5542-1上的主要寄存器，例如通過旋鈕進行模擬調(diào)光，并提供TLD5542-1狀態(tài)的直接反饋，顯示每個標準診斷寄存器位的指示燈。可以在不需要函數(shù)發(fā)生器的情況下提供EN信號和PWMI信號。正確的啟動順序是：連接電源到$V_{IN}$，將EN設(shè)置為ON并保持PWMI為OFF，設(shè)置所需的模擬調(diào)光水平，最后將PWMI設(shè)置為ON。
工程用戶界面
工程用戶界面允許用戶向TLD5542-1發(fā)送一系列SPI命令，同時也可以控制PWMI和EN引腳。建議的操作順序是：編寫要發(fā)送的SPI命令列表，按下EN按鈕打開設(shè)備，按下SEND按鈕發(fā)送命令列表，最后按下PWMI按鈕啟用開關(guān)活動。
工作范圍和功率降額
TLD5542-1HIPOW-EVAL評估板效率非常高，在環(huán)境溫度$T{A}=25^{circ}C$，輸入電壓$V{IN}$低至9V的情況下，無散熱片時可在輸出端提供高達300W的功率。需要注意的是，該模塊未實現(xiàn)熱保護，因此當輸出功率超過功率降額曲線時，必須確保適當?shù)纳帷Ｉ崞瑧胖迷陂_關(guān)MOSFET下方，并通過散熱墊與PCB電絕緣。
電氣特性
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 注意/測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓 | $V_{IN}$ | 7.5 | 35 | V | $V_{IN}$ < 9V時可能發(fā)生功率降額 | |
| 輸出電壓 | $V_{OUT}$ | 2 | 24 | V | 電流調(diào)節(jié)器模式；電壓調(diào)節(jié)器模式 | |
| 輸出電流 | $I_{OUT}$ | 0 | 25 | A | ||
| 輸出功率 | $P_{OUT}$ | 300；400 | W | 無散熱片，$V{IN}$ 9V至35V，$T{A}=25^{circ}C$；有散熱片，$V{IN}$ 9V至35V，$T{A}=25^{circ}C$ | ||
| 開關(guān)頻率 | 250 | kHz | 存在擴頻偏差 | |||
| PWM頻率 | $PWM_{freq}$ | 100 | 500 | Hz | ||
| 系統(tǒng)效率 | $eta$ | 97；96 | % | 電壓模式：$V{IN}=12V$，$V{OUT}=12V$，$I{OUT}=25A$；電流模式：$V{IN}=12V$，$V{OUT}=12V$，$I{OUT}=20A$ |
物料清單、PCB布局和原理圖
文檔中提供了詳細的物料清單，包括各種電容、電阻、二極管、集成電路等元件的型號、封裝和數(shù)量。同時，雖然文檔中未詳細展示PCB布局和原理圖，但這些信息對于工程師進行進一步的設(shè)計和優(yōu)化非常重要。
總結(jié)
TLD5542-1HIPOW_EVAL評估板是一款功能強大、配置靈活的評估工具，適用于高功率電源管理應用。通過本文的介紹，相信大家對該評估板的特點、使用方法和性能有了更深入的了解。在實際應用中，工程師們可以根據(jù)具體需求進行合理配置和調(diào)試，充分發(fā)揮TLD5542-1芯片的優(yōu)勢。大家在使用這款評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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