Texas Instruments TPS281C30評估板 設計用于評估TPS281C30工業高側開關的性能和功能。TPS281C30開關是一款單通道開關，用于60V、30Ω低導通電阻和6A連續電流。該模塊具有可調電流限值（帶板載電位器）和可配置電流檢測（帶固定電阻器或板載電位器）。TPS281C30模塊包括BoosterPack插入式模塊接頭，支持用戶輕松連接到TPS281C30高側開關。該評估板具有理想的電路板布局和銅區域，可提高散熱性能。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS281C30EVM評估板用戶指南.pdf

特性

• 可通過板載電位器調節電流限制
• 可通過固定電阻器或板載電位器來配置電流檢測
• BoosterPack?插入式模塊接頭支持由外部微控制器控制電源開關
• 板載 3.3V LDO支持通過一組跳線操作控制信號

示意圖

評估板3D視覺圖

TPS281C30工業高側開關評估模塊技術解析與應用指南

一、評估模塊核心特性

TPS281C30EVM是德州儀器(TI)專為TPS281C30工業高側開關設計的評估模塊，具有以下突出特性：

• ?寬電壓兼容性?：支持3-60V輸入電壓范圍
• ?多版本適配?：兼容A/B/C/D四個版本芯片
• ?靈活配置方式?：
  • 可通過跳線手動控制
  • 支持BoosterPack?接口連接MCU
• ?多重保護機制?：
  • 可調電流限制(1A-10A)
  • 集成電感負載放電電路
  • 過溫保護功能

二、硬件架構解析

1. 核心電路設計

• ?功率路徑?：
  • 輸入端子J1/J3：支持60V最大輸入
  • 輸出端子J2/J4：30mΩ導通電阻
  • 采用VQFN20封裝的TPS281C30
• ?控制電路?：
  • 集成3.3V LDO(U1)為控制信號供電
  • 三路10kΩ保護電阻(R1-R3)用于信號隔離
  • 可通過跳線J6-J8配置使能信號

2. 保護電路實現

• ?電流限制?：
  • 通過R6(24.9kΩ)和R7(16.9kΩ)并聯設置
  • 跳線J10/J11選擇電阻組合
• ?電感負載處理?：
  • 版本A/B：內置VDS鉗位
  • 版本C/D：需外接TVS二極管(D5)

三、典型配置方法

1. 跳線默認設置

2. 電流限制配置步驟

1. 確定目標電流限制值(1-10A)
2. 計算所需ILIM電阻：
   RILIM = 17.5V / Ilim
3. 通過J10/J11選擇合適電阻組合
4. 驗證實際限制電流

四、BoosterPack接口應用

1. 關鍵引腳定義

• 引腳5(FLT)：故障指示信號
• 引腳6(SNS_BP)：電流檢測輸出
• 引腳38-40：控制信號輸入

2. 開發注意事項

• 使用MCU控制時需移除J6-J8跳線
• SNS引腳最大輸出電壓被內部鉗位
• 避免多個電源同時供電(通過J12選擇)

五、應用場景建議

1. 工業控制系統

• ? 安全扭矩關斷(STO) ?：
  • 配置快速關斷響應
  • 啟用故障自動檢測
• ?保持制動控制?：
  • 使用版本C/D芯片
  • 外接TVS二極管

2. 數字輸出模塊

• 優點：
  • 簡化PLC接口設計
  • 集成診斷功能
• 典型配置：
  • 啟用DIAG_EN
  • 設置適當電流限制

六、PCB設計要點

1. ?布局建議?：
   • 功率走線最小寬度：2mm(2oz銅)
   • 敏感信號遠離功率路徑
   • 測試點均勻分布
2. ?熱管理?：
   • 充分利用芯片散熱焊盤
   • 建議添加輔助散熱器
3. ?EMI優化?：
   • 輸入輸出端添加濾波電容
   • 關鍵信號串聯電阻