AS7620評(píng)估板：助力500mA滯回高壓降壓轉(zhuǎn)換器測(cè)試

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一款性能優(yōu)良的評(píng)估板對(duì)于測(cè)試芯片的功能和性能至關(guān)重要。今天我們就來詳細(xì)介紹一下AS7620評(píng)估板，它主要用于測(cè)試AS7620這款500mA滯回高壓降壓轉(zhuǎn)換器在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中的表現(xiàn)。

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一、評(píng)估板概述

1. 測(cè)試條件

評(píng)估板的默認(rèn)測(cè)試條件是輸入電壓 (V{IN}=24V)，輸出電壓 (V{OUT} =5V)。實(shí)際上，輸入電壓范圍可在5V到32V之間，而AS7620的輸出電壓范圍是1.2V到 (V_{IN})，不過評(píng)估板的輸出電壓上限為15V。通過評(píng)估板背面的0805尺寸輸出電阻分壓器焊盤，可以輕松調(diào)整輸出電壓。

2. 關(guān)鍵特性

• 測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)：具備方便的輸入、輸出、關(guān)斷和電源監(jiān)控標(biāo)志測(cè)試點(diǎn)回路，便于工程師進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試。
• 電容配置：采用高壓陶瓷電容，可支持最高15V的輸出電壓。
• LDO供電：微功耗LDO能產(chǎn)生3.3V電壓用于標(biāo)志輸出，最大可提供250mA電流。
• 單面組裝：?jiǎn)蚊娼M裝設(shè)計(jì)，方便從背面進(jìn)行修改操作。
• 電阻焊盤：所有配置電阻采用大尺寸0805并聯(lián)焊盤，輸出電感和電容有備用焊盤，便于更換元件。
• 接地設(shè)計(jì)：安靜的接地探頭點(diǎn)可最小化接地環(huán)路面積和噪聲。

二、電路設(shè)計(jì)

1. 原理圖與物料清單

原理圖中，粗線表示大電流路徑，雙面放置的元件在圖中會(huì)突出顯示。這有助于工程師清晰地了解電路的連接和元件分布。

2. 布局與元件放置

• 高電流路徑：為了降低噪聲對(duì)轉(zhuǎn)換器和周邊電子電路的影響，需要合理設(shè)計(jì)布局。主要的高電流路徑包括輸入電源、輸出電源、接地和開關(guān)節(jié)點(diǎn)（LX）。這些走線應(yīng)盡可能寬且短，以提高效率并減少脈沖電流產(chǎn)生的噪聲。
• 反饋?zhàn)呔€：反饋（FB）走線用于將輸出電壓信息傳輸?shù)叫酒?，需要特別注意其位置。應(yīng)使其遠(yuǎn)離開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并盡量用接地走線進(jìn)行屏蔽。
• 背面焊盤：所有影響AS7620工作特性的元件在背面都有可選的并聯(lián)訪問焊盤?？梢詫⑤^大尺寸的0805表面貼裝電阻和電容與默認(rèn)元件并聯(lián)焊接，輸出電容和電感也有鏡像焊盤，方便更改元件值。有效電阻值可根據(jù)公式 (left(1 / R{eff}=frac{1}{R}+frac{1}{R^{1}}right)) 或 (R{eff}=frac{R * R^{1}}{R + R^{1}}) 計(jì)算。
• 測(cè)試探頭放置：測(cè)試開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器時(shí)，探頭的放置尤其是接地連接非常關(guān)鍵。建議使用最靈敏的接地連接作為單點(diǎn)接地參考，AS7620的4腳是推薦的接地連接點(diǎn)，TP4靠近該引腳，可最小化接地環(huán)路電流。測(cè)試時(shí)，最好使用短的接地帶連接到探頭引腳，并連接到前面標(biāo)有接地符號(hào)的TP4。

三、功能特性

1. 偏置電壓

板上有一個(gè)由“austriamicrosystems”超低功耗線性穩(wěn)壓器（AS1360）從 (V_{OUT}) 導(dǎo)出的穩(wěn)定3.3V電壓，用于上拉PGOOD、PF和ILIM引腳。這些引腳一般可接受最高3.6V的上拉電壓，Vbias可通過板上相關(guān)端子訪問。AS1360最大可提供250mA電流，還可用于對(duì)AS7620的輸出電壓進(jìn)行后調(diào)節(jié)，有效去除紋波電壓和滯回開關(guān)偽像。

2. 電源良好（Power Good）

PG輸出通過板上專用端子引出。當(dāng)輸出電壓不低于設(shè)定值的93%（典型值）時(shí)，內(nèi)部開漏將關(guān)閉。

3. 早期電源故障（Early Power Fail）

輸入電壓由VEPF引腳監(jiān)控，并在外部提供一個(gè)專用標(biāo)志（PF低電平有效）。PF的狀態(tài)取決于編程的閾值和滯回。表1提供了覆蓋所有標(biāo)準(zhǔn)輸入總線的電阻值，這些電阻值為1%的商用值，必須使用正確的電阻值以確保EPF和PF引腳的最大絕對(duì)電壓符合要求。

4. 關(guān)斷功能

該端子直接連接到器件的相關(guān)引腳，將其短路到接地可關(guān)閉轉(zhuǎn)換器。關(guān)斷引腳內(nèi)部上拉，建議不使用外部上拉，以避免沖突和損壞器件。

5. 輸出電壓選擇

要更改輸出電壓，需要更改R1和/或R2。輸出電壓將根據(jù)公式 (V{OUT}=V{REF}timesleft(1+frac{R{1}}{R{2}}right)) 設(shè)置。若要將 (V_{OUT}) 設(shè)置高于15V，需要更換輸出電容為額定電壓高于所需輸出電壓最大值的電容，目前使用的是100μF 16V陶瓷電容。

6. 電流限制

在內(nèi)部PMOS導(dǎo)通期間進(jìn)行電流檢測(cè)，可通過ILIM引腳選擇三種不同的電流限制閾值：

• ILIM短路到接地時(shí)，典型值為240mA。
• ILIM短路到 (V_{OUT})（1.5V到3.6V）時(shí)，典型值為720mA，但該設(shè)置對(duì)輸入電壓有顯著依賴性。
• ILIM浮空時(shí)，典型值為1000mA。

此閾值為峰值電流限制，當(dāng)電流在導(dǎo)通期間達(dá)到閾值時(shí)，PMOS將關(guān)閉，只有當(dāng)電流接近0A且反饋電壓等于或低于 (V_{REF}) 時(shí)，PMOS才會(huì)再次導(dǎo)通。最大輸出電流為ILIM/2。使用允許最大所需輸出電流的最小電流限制，可以減小電感尺寸和成本。同時(shí)，應(yīng)選用飽和電流額定值高于AS7620電流限制設(shè)置的電感，而不是平均輸出電流。

7. 效率

滯回控制環(huán)路使評(píng)估板即使在非常輕的負(fù)載下也能實(shí)現(xiàn)極高的效率。

四、注意事項(xiàng)

在使用AS7620評(píng)估板時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要向austriamicrosystems AG確認(rèn)最新信息，因?yàn)槠溆袡?quán)隨時(shí)更改規(guī)格和價(jià)格而不另行通知。
2. 該產(chǎn)品適用于正常商業(yè)應(yīng)用，對(duì)于需要擴(kuò)展溫度范圍、特殊環(huán)境要求或高可靠性的應(yīng)用，如軍事、醫(yī)療生命支持或維持設(shè)備，需經(jīng)austriamicrosystems AG額外處理后使用。
3. 對(duì)于少于100個(gè)零件的發(fā)貨，制造流程可能與標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程有所偏差，如測(cè)試流程或測(cè)試地點(diǎn)。

通過對(duì)AS7620評(píng)估板的詳細(xì)介紹，相信電子工程師們對(duì)其有了更深入的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，合理利用評(píng)估板的各項(xiàng)特性，能夠更好地測(cè)試和優(yōu)化AS7620降壓轉(zhuǎn)換器的性能。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)交流分享。