Texas Instruments TPS281C100EVM開關評估模塊 (EVM) 使硬件工程師能夠評估TPS281C100工業高側開關的完整性能和功能。TPS281C100EVM包含在將TPS281C100設計為應用電力系統的一部分之前對其進行測試和評估所需的一切內容。評估模塊設計為獨立電路板，使用BoosterPack? 插入式模塊接頭連接輸出負載或電壓電源或底層Texas Instruments微控制器。數字輸出模塊、保持制動和安全扭矩關斷 (STO) 等多種應用功能均可通過該評估模塊啟用和顯示。該評估模塊裝有TPS281C100的QFN版本。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS281C100EVM開關評估模塊 (EVM)數據手冊.pdf

特性

• 使用固定電阻器配置電流限制
• 使用固定電阻器進行可配置的電流檢測
• BoosterPack插入式模塊頭允許電源開關由外部微控制器控制
• 板載3.3V LDO可通過一組跳線操縱控制信號
• 良好的電路板布局和銅面積可提高散熱性能
• 輸出端跳線可支持不同的電感放電鉗配置
• 可選基底面為VDS夾鉗填充TVS二極管，電感放電更快

板布局

TPS281C100EVM工業高邊開關評估模塊技術解析

一、產品概述

Texas Instruments TPS281C100EVM是一款專為TPS281C100工業高邊開關設計的硬件評估模塊，為工程師提供完整的性能評估平臺。該模塊支持60V DC工作電壓，具有100mΩ低導通電阻，可驅動高達4.5A的直流負載電流。

核心特性

• ?靈活配置能力?：
  • 可調電流限制(1A至5A范圍)
  • 集成電流檢測功能(通過外置電阻配置)
  • 支持BoosterPack?插件模塊接口，可與TI微控制器無縫對接
• ?多重保護機制?：
  • 集成輸出鉗位電路(用于感性負載放電)
  • 熱關斷保護功能
  • 短路電流限制
• ?工業級設計?：
  • 4mm×4mm QFN封裝(12引腳)
  • 工作溫度范圍-40°C至125°C
  • 符合工業控制系統要求

二、硬件架構分析

1. 電源管理系統

?供電配置?：

• ?主電源輸入?：通過J1接口接入VS(最高60V DC)
• ?板載LDO?：集成3.3V穩壓器(TPS7A1633DGNR)
• ?控制邏輯電源?：可通過跳線J5使能/禁用板載LDO

?關鍵保護電路?：

• TVS二極管陣列(SMCJ60CA-HRA/SMCJ10A)
• 輸出鉗位配置跳線(J9)
• 故障檢測電路(FLT引腳)

2. 接口與控制邏輯

?主要連接器?：

?關鍵跳線配置?：

三、典型應用場景

1. 工業控制系統

• PLC數字輸出模塊
• 安全扭矩關斷(STO)電路
• 保持制動控制

2. 汽車電子

• 車身控制模塊(BCM)
• 信息娛樂系統電源管理
• ADAS傳感器供電控制

3. 消費電子

• 智能家電電機驅動
• 電源分配單元
• 固態繼電器替代方案

四、評估板使用指南

1. 快速啟動步驟

1. 連接VS電源(3-60V DC)至J1接口
2. 配置J5跳線啟用板載LDO(位置2-3)
3. 通過J6設置ENABLE信號(默認1-2位置為高電平)
4. 連接負載至J3輸出接口
5. 使用TP12監測FAULT信號狀態

2. 關鍵參數測量方法

• ?導通電阻?：測量VOUT-VS壓差與負載電流比值
• ?開關響應時間?：通過ENABLE信號與VOUT上升沿時間差計算
• ?電流限制閾值?：公式計算：I_LIM = 50mV / (R12 || R7)

五、設計參考建議

1. PCB布局要點

• 功率回路面積最小化(建議<1cm2)
• GND層保持完整無分割
• 敏感信號遠離高頻開關節點

2. 元件選型參考

• ?輸出電容?：推薦10μF X6S陶瓷電容(C3216X6S2A106K160AC)
• ?TVS二極管?：SMC封裝雙向TVS(SMCJ60CA-HRA)
• ?電流檢測電阻?：1kΩ 1%精度(ERJ-P06F1001V)

3. 熱管理設計

• 連續4A負載時監測器件溫度
• 必要時增加散熱措施
• 環境溫度不超過85°C

六、性能參數

基于模塊規格：

• ?導通電阻?：典型值100mΩ
• ?開關響應時間?：<1μs(典型值)
• ?靜態電流?：待機功耗<23μA
• ?輸出放電時間?：<100μs(帶TVS鉗位)