ISL6269AEVAL2Z評估板：單相同步降壓PWM控制器的性能展示

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，PWM控制器是電源管理的關(guān)鍵組件。ISL6269AEVAL2Z評估板為我們提供了一個(gè)評估ISL6269A或ISL6269B單相同步降壓PWM控制器性能的平臺，它采用了Intersil的Robust Ripple Regulator（(R^{3})）技術(shù)。該評估板出廠時(shí)安裝的是ISL6269A控制器，但也能通過更換IC來評估ISL6269B控制器，無需對電路進(jìn)行額外修改。此外，板上還配備了動態(tài)負(fù)載發(fā)生器，可用于評估瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)。

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二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 參數(shù)設(shè)置

2.2 關(guān)鍵電阻計(jì)算

• 過流保護(hù)（OCP）設(shè)定點(diǎn)電阻(R{SEN}(R{13}))： 為保護(hù)輸出負(fù)載，避免因元件公差和溫度影響導(dǎo)致誤關(guān)機(jī)，通過特定公式計(jì)算得出(R{SEN}(R{13}) = 6.49 kOmega)。計(jì)算時(shí)考慮了Q4低側(cè)MOSFET的(rDS(ON))為15mΩ、IOC為26μA、(FLL)為5A連續(xù)、IPP為1.5APP（30% of IFL 5A）、OCSP為2.1（210% of IFL）等因素。
• PWM開關(guān)頻率設(shè)置電阻(R{FSET}(R{12}))： 當(dāng)開關(guān)S2處于LOWER位置時(shí)，通過電阻(R{FSET}(R{12}))將PWM開關(guān)頻率(f{SW})編程為300kHz；當(dāng)S2處于UPPER位置時(shí)，使用(R{12})和(R{17})的并聯(lián)電阻可將(f{SW})編程為約600kHz。通過公式(R{FSET }=frac{1}{ K cdot f{SW}})計(jì)算得出(R{FSET}(R{12}) = 57.6 kOmega)，其中“K”常數(shù)理想值為(66.8 ×10^{-12})，但會受COMP引腳紋波電壓影響，在該評估板中，由于反饋環(huán)路補(bǔ)償帶寬約為100kHz，“K”值實(shí)際為(58 ×10^{-12})。
• 輸出電壓設(shè)置電阻： 當(dāng)開關(guān)S3處于LOWER位置時(shí)，使用電阻(R{19} (R{TOP}))和(R{20})（(R{BOTTOM})）將輸出電壓編程為1.10V；當(dāng)S3處于UPPER位置時(shí)，使用(R{19})（(R{TOP})）和(R{20})與(R{16})的并聯(lián)電阻（(R{BOTTOM})）將輸出電壓編程為1.20V。通過公式(R{BOTTOM }=frac{left(V{REF } cdot R{TOP }right)}{left(V{OUT }-V{REF }right)})計(jì)算得出，當(dāng)(V{OUT } = 1.10 V)時(shí)，(R{20} = 3.57 kOmega)；當(dāng)(V{OUT } = 1.20 V)時(shí)，(R{20} | R{16} = 3.01 kOmega)，進(jìn)而得出(R{16} = 19.1 kOmega)。

三、推薦設(shè)備

為了對評估板進(jìn)行測試，需要準(zhǔn)備以下設(shè)備：

• 1臺可調(diào)25V、3A電源
• 1臺固定12V、100mA電源
• 1臺固定5V、100mA電源
• 1臺可調(diào)5A恒流電子負(fù)載
• 1臺數(shù)字電壓表（DVM）
• 1臺四通道示波器

四、接口連接

4.1 輸入電壓接口

• (VIN)：轉(zhuǎn)換器功率級的輸入電壓，J5為(VIN)正電源輸入，J7為(VIN)返回電源輸入。

  4.2 輸出電壓接口

• (VOUT)：轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)壓輸出電壓，J6為(Vout)正電源輸出，J8為(V_{OUT })返回電源輸出。

  4.3 其他電源接口

• +5VIN：為PVCC、PGOOD - LED和上拉電壓軌提供+5V輸入電壓，J2為5V正輸入，J1為5V返回輸入。
• +12V：為動態(tài)負(fù)載發(fā)生器提供輸入電壓，J4為12V正輸入，J3為12V返回輸入。

五、開關(guān)說明

• S1（ENABLE）：OFF時(shí)將EN引腳短接到GND，禁用PWM；ON時(shí)允許EN引腳拉高到+5V，啟用PWM。
• S2（DYNAMIC FPWM）：LOWER選擇兩個(gè)編程的(f_{SW})中的較低值；UPPER選擇較高值。
• S3（DYNAMIC VOUT）：LOWER選擇兩個(gè)編程輸出電壓中的較低值；UPPER選擇較高值。
• S4（FCCM）：DEM啟用二極管仿真模式；CCM禁止二極管仿真模式。
• S5（DYNAMIC LOAD）：OFF禁用負(fù)載；ON啟用負(fù)載。

六、跳線說明

• JP1：選擇VCC、PVCC和輔助電路的+5V電源。
• JP2：將+5V電源連接到PGOOD LED電路和上拉電阻，進(jìn)行低功率效率測量時(shí)需移除跳線。
• JP3 - JP6：分別隔離EN、頻率范圍選擇、(VOUT)選擇和FCCM輸入引腳，以便使用外部信號。
• JP7：隔離PGOOD輸入引腳與LED電路，以便測量下拉電阻。
• JP8：斷開到(VIN)引腳的電路路徑，以便插入電流表測量流入(VIN)引腳的電流。

七、測試點(diǎn)說明

評估板上設(shè)置了多個(gè)測試點(diǎn)，用于監(jiān)測不同引腳的電壓，如TP1 - TP5為信號地，TP6用于測量(V_{IN })等。這些測試點(diǎn)為工程師提供了方便的監(jiān)測手段，有助于對電路的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)評估。

八、典型波形

文檔中展示了多種典型波形，包括軟啟動、關(guān)機(jī)、二極管仿真、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和線路瞬態(tài)響應(yīng)等情況下的波形。這些波形能幫助工程師直觀地了解評估板在不同工作狀態(tài)下的性能表現(xiàn)。

九、評估板文檔

評估板文檔包含原理圖、物料清單、絲印圖和板層圖等。物料清單詳細(xì)列出了評估板上使用的各種元件，包括電容、電阻、二極管、MOSFET、電感、IC等的型號、數(shù)量和制造商信息，為工程師進(jìn)行電路分析和元件替換提供了依據(jù)。

你在實(shí)際使用ISL6269AEVAL2Z評估板時(shí)，是否也遇到過一些參數(shù)設(shè)置上的難題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。