ISL85033-12VEVAL3Z：寬輸入范圍負輸出降壓 - 升壓調(diào)節(jié)器評估板詳解
ISL85033-12VEVAL3Z：寬輸入范圍負輸出降壓 - 升壓調(diào)節(jié)器評估板詳解
在電子設(shè)計領(lǐng)域，電源管理是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。今天，我們就來詳細探討一下ISL85033-12VEVAL3Z這款寬輸入范圍負輸出降壓 - 升壓調(diào)節(jié)器評估板，看看它有哪些獨特的性能和特點。
一、硬件概述
ISL85033是一款寬輸入范圍的雙標(biāo)準(zhǔn)降壓轉(zhuǎn)換器，它可以配置為提供負輸出電壓。而ISL85033 - 12VEVAL3Z評估板則是用于演示這種負輸出配置的工具。該評估板的輸入電壓 (V{IN}) 范圍為4.5V至 ((28V - V{OUT})) 。ISL85033采用4mmx4mm 28引腳的TQFN封裝，最大高度為1mm，整個轉(zhuǎn)換器占用面積為 (6.25cm^{2}) 。
二、關(guān)鍵特性
1. 寬輸入電壓范圍
輸入電壓范圍從4.5V到 ((28V - V_{OUT})) ，這使得它在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作，為設(shè)計提供了更大的靈活性。
2. 可調(diào)節(jié)和同步的負輸出電壓
能提供連續(xù)輸出電流高達5A的可調(diào)節(jié)負輸出電壓，具體輸出電流取決于 (V{OUT}) 和 (V{IN}) 。這一特性使得它可以滿足不同負載的需求。
3. 電流模式控制
采用電流模式控制，能夠更精確地控制輸出電流，提高電源的穩(wěn)定性和可靠性。
4. 可調(diào)節(jié)開關(guān)頻率
開關(guān)頻率可在300kHz至2MHz之間調(diào)節(jié)，用戶可以根據(jù)實際需求在效率和外部組件尺寸之間進行優(yōu)化。
5. 電源良好檢測
具備電源良好檢測功能，以 (V_{OUT}) 為參考，方便用戶監(jiān)測電源的工作狀態(tài)。
6. 外部可調(diào)節(jié)軟啟動時間
通過外部調(diào)節(jié)軟啟動時間，可以避免電源啟動時的電流沖擊，保護電路和負載。
7. 多種保護功能
擁有過流、打嗝模式短路保護、熱過載保護和欠壓鎖定（UVLO）等多種保護功能，確保電路在異常情況下的安全性。
8. 啟動欠壓檢測
能夠檢測啟動時的欠壓情況，防止電源在異常電壓下啟動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
9. 相位操作
默認的異相通道可以降低電壓紋波和組件尺寸，用戶還可以選擇不同的相位操作模式。
三、推薦測試設(shè)備
在對ISL85033 - 12VEVAL3Z評估板進行測試時，建議使用以下設(shè)備：
- 電源：0V至30V的電源，至少具備7A的源電流能力，或者使用5V電池。
- 電子負載：能夠吸收高達7A的電流。
- 數(shù)字萬用表（DMMs）：用于測量電壓、電流等參數(shù)。
- 100MHz四通道示波器：觀察波形和信號。
- 信號發(fā)生器：提供測試所需的信號。
四、快速設(shè)置指南
- 在施加任何電源之前，確保電路正確連接到電源和負載。
- 將偏置電源連接到 (V{IN1}) ，正極連接 (V{IN1}) ，負極連接 (GND1) 。
- 確認開關(guān) (S1) 處于ON位置。
- 打開電源。
- 驗證輸出電壓 (V_{OUT}) 是否為 - 12V。
五、輸出電壓調(diào)整
| ISL85033 - 12VEVAL3Z套件的輸出預(yù)設(shè)為 - 12V，但輸出電壓可以在 - 3.3V至 - 15V之間調(diào)節(jié)。輸出電壓編程電阻 (R3) 的值取決于調(diào)節(jié)器所需的輸出電壓，反饋電阻的值通常在0Ω至142kΩ之間，計算公式為： [R3 = R2left(frac{V{OUT}}{V{FB}} - 1right)] 表1總結(jié)了 (V{OUT} = - 5V) 、 (V{OUT} = - 12V) 和 (V_{OUT} = - 15V) 時的外部組件選擇： | (V_{OUT}) | 外部組件 |
|---|---|---|
| -5V | (R3 = 43.2k)； (R5 = 20k)； (C4 = 2.7nF)； (C20 = 22μF) (1210陶瓷)； (C17 = 22μF) (1210陶瓷)； (C19 = 68μF) (15mΩ聚合物EEFUD0K680R) | |
| -12V | (R3 = 112k)； (R5 = 120k)； (C4 = 4.7nF)； (C14, C17 = 22μF) (2210陶瓷)； (C12, C19 = 68μF) (70mΩTaNbO2 TPSD686M020R0070)； (C20 = DNP) | |
| -15V | (R3 = 142k)； (R5 = 120k)； (C4 = 4.7nF)； (C14, C17 = 22μF) (2210陶瓷)； (C12, C19 = 68μF) (70mΩTaNbO2 TPSD686M020R0070)； (C20 = DNP) |
如果所需的輸出電壓為 - 0.8V，則將 (R3) 短路， (R2) 的值通常在1k至10k之間。需要注意的是，如果 (V_{OUT}<|2.5V|) （即 - 0.8V），由于最小導(dǎo)通時間的限制，必須改變開關(guān)頻率和補償以適應(yīng)300kHz的操作，具體信息請參考ISL85033數(shù)據(jù)手冊。
六、頻率控制
ISL85033 - 12VEVAL3Z評估板有一個FS引腳，用于控制操作頻率。可編程頻率允許在效率和外部組件尺寸之間進行優(yōu)化。當(dāng)FS連接到 (V{CC}) （ (R9 = 0) ）時，默認開關(guān)頻率為500kHz。通過移除 (R9) 并將 (R10) 連接到板上最負的電位（ (V{OUT}) ），開關(guān)頻率可以從300kHz（ (R10 = 383k) ）改變到2MHz（ (R10 = 40.2k) ）。關(guān)于計算 (R10) 值的信息，請參考ISL85033數(shù)據(jù)手冊，并且不要讓該引腳浮空。
七、禁用/啟用功能
| 評估板包含一個 (S1) 開關(guān)，用于啟用或禁用兩個通道，從而實現(xiàn)低靜態(tài)電流狀態(tài)。表2詳細說明了該功能： | (S1) | ON/OFF控制 |
|---|---|---|
| ON | 啟用 (V_{OUT}) | |
| OFF | 禁用 (V_{OUT}) |
需要注意的是，如果外部驅(qū)動，EN信號（與所有輸入邏輯信號相同）以 (V_{OUT}) （板上最負的電位）為參考，而不是以GND為參考。因此，信號源不能以GND為參考，需要進行輸入電平轉(zhuǎn)換。
八、總結(jié)
ISL85033 - 12VEVAL3Z評估板為工程師提供了一個方便的平臺，用于測試和評估ISL85033寬輸入范圍負輸出降壓 - 升壓調(diào)節(jié)器的性能。它具有多種特性和保護功能，能夠滿足不同的應(yīng)用需求。在實際設(shè)計中，工程師可以根據(jù)具體的要求選擇合適的輸出電壓和開關(guān)頻率，以實現(xiàn)最佳的性能和效率。你在使用類似的電源管理評估板時，遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。
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