本用户指南介绍了 TPS543B22 评估模块 (BSR178) 和 20A 直流/直流转换器,还包含 TPS543B22EVM 的性能特征、原理图和物料清单。
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TPS543B22 直流/直流转换器是一款同步降压转换器,可提供高达 20A 的输出电流。输入电压 (VIN) 的额定值为 4V 至 18V。表 1-1 中给出了评估模块的额定输入电压和输出电流范围。
TPS543B22 封装内部采用了高侧和低侧 MOSFET 以及栅极驱动电路。MOSFET 的低漏源导通电阻有助于 TPS543B22 实现高效率,并在额定输出电流的情况下帮助保持低结温。固定频率高级电流模式控制允许您将稳压器与外部时钟源同步。外部分压器能实现可调节的输出电压。TPS543B22 FSEL 和 MODE 引脚提供可选开关频率、软启动时间、电流限制和内部补偿功能。最后,TPS543B22 包括一个使能引脚和一个电源正常输出,可用于对多个稳压器进行时序控制。
该评估模块包括 TPS543B22 的两种设计。第一种设计旨在演示使用 TPS543B22 稳压器进行设计时,可实现减小印刷电路板面积。小面积设计适合 275 mm2 以内。第二种设计旨在演示使用 TPS543B22 稳压器进行设计时,可提升效率。第二种设计还包括可用于简单评估 TPS543B22 功能的跳线。
EVM | 输入电压范围 | 输出电流范围 |
---|---|---|
TPS543B22EVM | VIN = 4V 至 18V | 0A 至 20A |
为确保使用 TPS543B22EVM 的人或在其附近工作的任何人的安全,请注意以下警告和注意事项。请遵循所有安全防护措施。
![]() TPS543B22EVM 在运行期间会因某些运行条件下的电源散热而变烫。切勿接触电路板。请遵守适用于相关实验室的所有安全规程。 注意:表面高温。 接触会导致烫伤。 请勿触摸! |
电路模块的板底上有信号迹线、元件和元件引线。 这可能会导致电压、高温表面或尖锐的边缘暴露在外面。操作过程中请勿触摸电路板的底部。
某些电源会因施加外部电压而损坏。如果使用不止 1 个电源,请检查设备要求并根据需要使用阻断二极管或其他隔离技术,以防止设备损坏。
表 1-2 和 表 1-3 中提供了 TPS543B22EVM 性能特性的汇总。TPS543B22EVM 在 VIN = 4V 至 18V 的条件下进行设计和测试。除非另有说明,否则这些特性是在 VIN = 12V 且输出电压为 1.2V 的条件下得出的。除非另有说明,否则所有测量的环境温度均为室温 (25°C)。
规格 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
---|---|---|---|---|---|---|
VIN 电压范围 | 11.7 | 12 | 12.3 | V | ||
输出电压设定点 | 1.2 | V | ||||
输出电流范围 | VIN = 11.7V 至 12.3V | 0 | 20 | A | ||
输出上升时间 | 通过 Mode 引脚电阻器设置 | 2 | ms | |||
电流限值 | 通过 Mode 引脚电阻器设置 | 高 | ||||
开关频率 (fSW) | 通过 FSEL 引脚电阻器设置 | 2200 | kHz |
规格 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
---|---|---|---|---|---|---|
VIN 电压范围 | 4 | 12 | 18 | V | ||
输出电压设定点 | J3 短引脚 1 和 2 | 1 | V | |||
输出电流范围 | VIN = 4V 至 18V | 0 | 20 | A | ||
输出上升时间 | 通过 MODE 引脚电阻器设置,所有默认 J13 选项 | 2 | ms | |||
电流限值 | 通过 MODE 引脚电阻器设置,J9 短接引脚 1 和 2、3 和 4 或 5 和 6 | 高 | ||||
开关频率 (fSW) | 通过 FSEL 引脚电阻器设置,J7 短引脚 3 和 4 | 1000 | kHz |
这些评估模块用于访问 TPS543B22 的功能。U2 提供用于测试不同配置的跳线。必须先选择跳线,然后再启用 TPS543B22。
如果所需的配置不可用,则可以对此模块进行一些修改。当对 EVM 上的元件进行修改时,需要更改通过 MODE 引脚电阻器选择的内部补偿选项。fSW、输出电压、输出电感器和输出电容器的变化需要改变补偿。 TPS543B22 数据表公式或 WEBENCH 可用于计算输出电容值、补偿、fSW 和电感。确认所有元件都具有足够的电压和电流额定值。
在 U1 设计中,输出电压由 R63 (RFBT) 和 R60 (RFBB) 构成的电阻分压器网络进行设置。R60 固定为 10.0kΩ,从而将 FB 分压器电流大概设置为 50µA。要更改 EVM 的输出电压,必须更改电阻器 R63 的值。更改 R63 的值可以更改高于 0.5V 基准电压 (VREF) 的输出电压。特定输出电压的 R63 值可以使用方程式 1 计算。更改 R63 后,也可能需要更改前馈电容器 (C45)。
在 U2 设计中,有几种方法可用于设置输出电压。首先,跳线 J6 可用于选择选项,如表 2-1 所示。如果所需的输出电压不可用,则必须更换电阻器。对于低于 1.0V 的输出电压,TI 建议让 J3 保持开路并增大 R20。R20 变成了 RFBB,所需取值可通过方程式 2 计算获得,其中 RFBT 为 R7,即 10kΩ。对于高于 1.0V 的输出电压,可以通过更改 R16 至 R19 其中一个电阻器来更改跳线输出电压选项。可通过方程式 3 计算 RFBJ 电阻值,从而获得所需等效 RFBB 电阻。要将 J6 用于 3.3V 或更高的输出电压,必须将 R13 从 825Ω 降至 0Ω。
跳线设置 | 等效底部 FB 电阻器 (RFBB) | 标称输出电压 |
---|---|---|
开路 | R20 = 10.0kΩ | 1.00 V |
引脚 1 短接至引脚 2 (1) | (R16 + R13)||R20 = 7.15kΩ | 1.20 V |
引脚 3 短接至引脚 4 | (R17 + R13)||R20 = 4.98kΩ | 1.50 V |
引脚 5 短接至引脚 6 | (R18 + R13)||R20 = 3.87kΩ | 1.80 V |
引脚 7 短接至引脚 8 | (R19 + R13)||R20 = 1.8kΩ | 3.3 V |