Texas Instruments TPS543B22EVM轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊 (EVM) 設(shè)計(jì)用于評(píng)估TPS543B22。TPS543B22是一款同步降壓轉(zhuǎn)換器，集成了兩個(gè)功率MOSFET，具有較低的漏極-源極電阻，可最大程度地減小解決方案尺寸，并在滿(mǎn)載時(shí)提供高效率。TPS543B22EVM采用固定頻率高級(jí)電流模式控制，最小導(dǎo)通時(shí)間短，提供高開(kāi)關(guān)頻率，從而更大程度地減小解決方案尺寸并實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS543B22EVM轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊 (EVM)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該評(píng)估模塊包括兩種設(shè)計(jì)（采用Texas Instruments TPS543B22）。第一種設(shè)計(jì)演示使用TPS543B22穩(wěn)壓器在設(shè)計(jì)時(shí)可實(shí)現(xiàn)的小印刷電路板面積。小面積設(shè)計(jì)可安裝在275mm^2^面積內(nèi)。第二種設(shè)計(jì)演示使用TPS543B22穩(wěn)壓器在設(shè)計(jì)時(shí)可實(shí)現(xiàn)的高效率。第二種設(shè)計(jì)還包括跳線(xiàn)，可用于輕松評(píng)估TPS543B22的特性。

特性

• 兩條電路設(shè)計(jì)用于展示小解決方案面積和輕松評(píng)估TPS543B22
• 2.2MHz開(kāi)關(guān)頻率，可安裝在270平方毫米內(nèi)
• 包括跳線(xiàn)，用于評(píng)估由TPS543B22的FSEL和MODE引腳所選的不同設(shè)置
• 三態(tài)緩沖器，可將兩種設(shè)計(jì)同步到外部時(shí)鐘源
• 4.0V至18V輸入電壓，12V標(biāo)稱(chēng)
• 輸出：1.2V（20A時(shí)）

板布局

TPS543B22EVM同步降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊技術(shù)解析

一、模塊核心特性

TPS543B22EVM是德州儀器推出的20A同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊，包含兩種設(shè)計(jì)配置：

• ?小型化設(shè)計(jì)?：275mm2緊湊布局，展示高密度電源解決方案
• ?高效能設(shè)計(jì)?：優(yōu)化布局實(shí)現(xiàn)峰值效率，提供完整功能測(cè)試接口

?關(guān)鍵參數(shù)?：

• ?輸入電壓范圍?：4V至18V（支持12V標(biāo)稱(chēng)輸入）
• ?輸出電流能力?：連續(xù)20A輸出（峰值更高）
• ?轉(zhuǎn)換效率?：最高達(dá)95%（12V輸入，1V/20A輸出）
• ?工作溫度?：室溫測(cè)試條件（20°C-25°C）

二、硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)

1. 功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

采用集成MOSFET的同步降壓架構(gòu)：

• ?控制芯片?：TPS543B22RYS（VQFN-FCRLF17封裝）
• ?開(kāi)關(guān)頻率?：可配置750kHz-2200kHz
• ?功率元件?：內(nèi)置高邊/低邊MOSFET（RDS(on)典型值2.2mΩ/1.3mΩ）

2. 雙版本對(duì)比

三、測(cè)試接口與測(cè)量方案

1. 關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)

• ?輸入監(jiān)測(cè)?：TP2(U2)/TP30(U1)
• ?輸出監(jiān)測(cè)?：TP1(U2)/TP31(U1)
• ?開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)?：TP5(U2)/TP35(U1)
• ?功率地基準(zhǔn)?：TP16(U2)/TP36(U1)

2. 效率測(cè)量方法

采用四線(xiàn)制檢測(cè)消除線(xiàn)路壓降影響：

1. 輸入功率測(cè)量：VIN_Px與PGND_EFF_Px之間
2. 輸出功率測(cè)量：VOUT_Px與PGND_EFF_Px之間
3. 禁用另一路轉(zhuǎn)換器避免干擾

四、典型性能數(shù)據(jù)

1. 效率曲線(xiàn)

2. 動(dòng)態(tài)響應(yīng)

• ?負(fù)載瞬變?：0A?20A階躍響應(yīng)時(shí)間<50μs
• ?輸出電壓偏差?：±2%范圍內(nèi)（12V輸入，全負(fù)載范圍）

五、PCB布局要點(diǎn)

1. 層疊結(jié)構(gòu)

采用4層板設(shè)計(jì)：

• ?頂層?：主功率走線(xiàn)及關(guān)鍵元件
• ?中間層1?：完整地平面
• ?中間層2?：VIN電源層
• ?底層?：輔助地平面及測(cè)試電路

2. 熱管理設(shè)計(jì)

• ?功率器件布局?：集中放置降低熱阻
• ?散熱過(guò)孔?：功率地焊盤(pán)下方陣列布置
• ?銅箔面積?：頂層/底層均采用大面積覆銅

六、應(yīng)用場(chǎng)景建議

1. 工業(yè)電源系統(tǒng)

• PLC模塊核心供電
• 工業(yè)自動(dòng)化控制器
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輔助電源

2. 通信設(shè)備

• 基站射頻單元供電
• 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)電源
• 光模塊供電系統(tǒng)

3. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 輸入電容ESR需<5mΩ保證紋波性能
2. 輸出電感飽和電流需>25A
3. 高負(fù)載應(yīng)用需加強(qiáng)散熱設(shè)計(jì)
4. 敏感信號(hào)遠(yuǎn)離開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)布線(xiàn)