Texas Instruments TPS61289EVM-113轉換器評估模塊（EVM）旨在協助用戶快速評估和測試TPS61289器件的運行情況和功能。Texas Instruments TPS61289是一款可堆疊雙向同步降壓/升壓轉換器，集成了高側同步整流器FET并使用外部FET。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS61289EVM-113轉換器評估模塊數據手冊.pdf

特性

• 低壓范圍：0.5V至5V
• 高壓范圍：10V至20V
• 可編程電流限制：20A（典型值）
• 雙向電池管理系統
• 固定或^I2C^控制或外部電流和電壓目標

板布局

TPS61289EVM-113評估模塊技術解析與應用指南

一、產品概述與核心特性

TPS61289EVM-113是德州儀器(TI)推出的高性能雙向降壓/升壓同步轉換器評估模塊，基于TPS61289器件開發，具有以下突出特性：

?關鍵性能參數?：

• ?寬電壓范圍?：支持VLOW側0.5-5V和VHIGH側10-20V工作電壓
• ?高功率能力?：最大15A充放電電流
• ?智能頻率控制?：
  • 250kHz默認開關頻率（VLOW>1.7V）
  • 可自動降至100kHz（VLOW<1.5V）或50kHz（VLOW<0.5V）
• ?超高效率?：>95%（VLOW=4.2V，VHIGH=15V，7A充放電時）
• ?靈活控制?：支持外部EN/MODE控制和USB2ANY接口編程控制

二、模塊架構解析

1. 功能分區

評估板包含六大功能區域：

• ?VLOW端口?：連接Vbat電源軌
• ?VHIGH端口?：連接Vbus電源軌
• ?功率級?：TPS61289主功率電路
• ?輔助電源?：提供10V/5V/-5V控制電源
• ?采樣補償電路?：實現電池遠程電壓和充放電電流采樣
• ?DA轉換部分?：生成電壓/電流設置信號

2. 接口配置

?關鍵連接器?：

• J1/J3：VHIGH正/負連接端
• J2/J4：VLOW正/負連接端
• J7：USB2ANY編程接口

?測試點?：

• TP1/TP3：高壓側電壓檢測
• TP6/TP7：電池電流檢測
• TP8/TP10：電池遠程電壓檢測

三、典型測試配置

1. 測試臺搭建要點

• ?電源要求?：
  • PS-High：20V/10A能力
  • PS-Low：5V/25A能力
• ?電子負載?：
  • E-Load-High：20V/10A能力
  • E-Load-Low：5V/25A能力
• ?電容選擇?：數百微法5V以上耐壓電容
• ?測量設備?：
  • 電流探頭（支持30A測量）
  • 20MHz帶寬示波器

2. 工作模式配置

?跳線設置?：

四、USB2ANY控制詳解

1. 接口配置流程

1. 安裝USB2ANY Explorer軟件(固件v2.8.2.0)
2. 選擇GPIO和I2C接口
3. GPIO配置：
   • GPIO6：EN控制(1=高電平)
   • GPIO7：MODE選擇(1=降壓，0=升壓)

2. I2C參數設置

?電壓/電流計算公式?：

• 充電電流(A) = 5×Iset(V)×0.987 - 0.064
• 電壓目標(V) = Vset(V)

?典型配置示例?：

• 設置4V充電電壓：
  • 從機地址：0x4D
  • 內部地址：0x0C
  • 寫入數據：0xCC
• 設置5A充電電流：
  • 從機地址：0x4C
  • 內部地址：0x03
  • 寫入數據：0x73

五、PCB設計要點

1. 疊層結構

• 4層板設計
• 頂層/底層：2oz銅厚
• 內層1/2：1oz銅厚

2. 布局關鍵

• 功率路徑最短化
• 輸入電容距VIN引腳<3mm
• SW節點銅箔面積最小化
• 采用星型接地拓撲

3. 熱管理

• 利用GND引腳作為主要散熱路徑
• SOT-23-6封裝熱阻RθJA=173°C/W
• 建議采用4層板堆疊設計

六、典型應用場景

1. 電池充放電管理

• 支持4.2V鋰電池高效充放電
• 實現CC/CV充電曲線
• 內置JEITA溫度保護算法

2. 工業電源轉換

• 12V轉5V@10A高效轉換
• 支持輸入電壓跌落補償
• 集成打嗝模式短路保護