深入剖析AN - 1208 LM2633評估板：設(shè)計、應(yīng)用與故障排除

在電子工程師的日常工作中，評估板是驗證和開發(fā)新電路的重要工具。今天，我們就來詳細探討一下AN - 1208 LM2633評估板，了解它的各項特性、應(yīng)用場景以及可能遇到的問題和解決方法。

文件下載：LM2633EVAL.pdf

評估板規(guī)格參數(shù)

輸入輸出參數(shù)

• 輸入電壓：該評估板的輸入電壓范圍為5 V至24 V，需要注意的是，由于輸入電容的額定電壓僅為25 V，所以輸入電壓不能超過24 V。
• 連續(xù)負載電流：它有三個通道，各通道的連續(xù)負載電流不同。Ch1為16 A，Ch2為5 A，Ch3為300 mA。
• 輸出電壓：Ch1的輸出電壓是DAC可編程的，范圍在0.9 V至2.0 V之間；Ch2固定為1.5 V；Ch3固定為2.5 V。

最小穩(wěn)態(tài)占空比

最小穩(wěn)態(tài)占空比為8%。如果穩(wěn)態(tài)占空比低于這個值，可能會導(dǎo)致次諧波振蕩，這在設(shè)計時需要特別關(guān)注。

DIP開關(guān)可更改設(shè)置

評估板上的DIP開關(guān)可以更改多種設(shè)置，包括VID0到VID4的邏輯電平、ON/SS1和ON/SS2引腳（可接地或連接電容）、FPWM引腳（可接地或上拉至5 V）以及UV_Delay引腳（可接地或連接電容）。當DIP開關(guān)滑動到ON位置時，旁邊標注的信號將被接地。

故障排除指南

評估板無法啟動

• 檢查DIP開關(guān)（S1）的設(shè)置，確保ON1和ON2不會同時接地。
• 檢查輸入電源的電流限制設(shè)置，啟動時電流應(yīng)大于2A。
• 斷開所有負載。
• 確保輸入電壓在5 V至24 V之間。

電源良好標志未變高

• 確保3.3 V已連接。
• 如果使用示波器探頭測量電壓，確保示波器未設(shè)置為50 Ω終端阻抗。
• 確保三個通道都輸出正確的電壓。

欠壓關(guān)機未激活

• 確保DIP開關(guān)上的UVD位未接地。
• 通道3在故障條件消失后會恢復(fù)正常。

DIP開關(guān)切換VID位后評估板關(guān)閉

不要直接使用DIP開關(guān)動態(tài)更改Ch1的電壓設(shè)置。應(yīng)將相應(yīng)的DIP VID位設(shè)置為浮空，然后使用信號發(fā)生器切換相應(yīng)的VID端子。

輸出電壓噪聲過大

如果在輸出電壓波形中看到大的電壓尖峰，很可能是探頭拾取的噪聲?？梢酝ㄟ^縮短探頭的接地引線來降低探頭對輻射噪聲的敏感度。

特殊應(yīng)用設(shè)置

使用外部5 V電源為FET驅(qū)動器供電

使用內(nèi)部VLIN5為VDDX引腳供電時，在輕負載下，尤其是輸入電壓較高時，會有效率損失。如果有外部5 V電源可用，可以考慮使用它。但需要注意時序問題，如果外部5 V電源啟動過晚，在軟啟動過程結(jié)束時輸出電壓仍然過低，UVP（欠壓保護）將激活并導(dǎo)致系統(tǒng)關(guān)閉。為解決這個問題，建議使用二極管將兩個5 V電源軌進行“或”操作，并且外部5 V電源的電壓應(yīng)略高于VLIN5，以確保VLIN5不會為VDDX供電。具體操作是移除評估板上的R16，并將外部5 V連接到“ext5v”端子。

Speedstep?設(shè)置

評估板上有五個VID端子。首先確定需要切換的VID引腳，將相應(yīng)的DIP開關(guān)滑動到OFF位置。將信號發(fā)生器設(shè)置為方波，頻率低于1 kHz，電壓電平在0 V至5 V之間。將信號發(fā)生器連接到相應(yīng)的VID端子和“sgnd”端子，并在軟啟動后啟用信號發(fā)生器。

自適應(yīng)電壓定位（AVP）

AVP是一種在負載較重時降低輸出電壓，在負載較輕時升高輸出電壓的技術(shù)。它可以為快速負載瞬變提供更多空間，從而節(jié)省輸出電容。要實現(xiàn)AVP，需要切開短路R17兩個焊盤的寬走線，并安裝一個電流感測電阻，然后使用R15和R18調(diào)整所需的電流反饋量。

在通道3中使用NFET

雖然通道3的G3引腳最大電壓可達4 V，但如果輸出電壓足夠低，仍然可以使用NFET作為通晶體管。在該評估板上，可以安裝一個TSOP - 6 FET作為Q8。需要查看器件特定數(shù)據(jù)手冊中的“Pin G3的電流源能力與電壓”曲線，以確定是否適合在應(yīng)用中使用NFET。

引腳描述

評估板采用48引腳TSSOP封裝，各引腳功能如下：

• FB1（引腳1）：通道1的反饋輸入，直接連接到負載。
• COMP1（引腳2）：通道1補償網(wǎng)絡(luò)連接（連接到電壓誤差放大器的輸出）。
• NC（引腳3、14、15、20、26、28、37和47）：無內(nèi)部連接。
• ON/SS1（引腳4）：添加電容到該引腳可提供軟啟動功能，以最小化浪涌電流和輸出電壓過沖；該引腳輸入低于0.8 V（開集電極類型）時關(guān)閉通道1；如果ON/SS1和ON/SS2引腳電壓都低于0.8 V，整個芯片將進入關(guān)閉模式。
• ON/SS2（引腳5）：功能與ON/SS1類似，用于通道2。
• VID4 - 0（引腳6 - 10）：電壓識別代碼，每個引腳都有內(nèi)部上拉，可接受來自CPU的開集電極兼容5位二進制代碼。
• UV_DELAY（引腳11）：從該引腳到地連接電容可調(diào)整輸出欠壓鎖定的延遲。
• FPWM（引腳12）：當FPWM為低電平時，禁用輕負載下的脈沖跳過模式操作，調(diào)節(jié)器強制工作在恒定頻率模式。
• PGOOD（引腳13）：持續(xù)監(jiān)控輸出電壓，指示調(diào)節(jié)器的整體健康狀態(tài)。
• GND（引腳16 - 17）：低噪聲模擬地。
• G3（引腳18）：連接到線性調(diào)節(jié)器晶體管的基極。
• OUT3（引腳19）：連接到線性調(diào)節(jié)器的輸出。
• FB3（引腳21）：線性調(diào)節(jié)器的反饋輸入，連接到外部電阻分壓器的中心。
• COMP2（引腳22）：通道2補償網(wǎng)絡(luò)連接（電壓誤差放大器的輸出）。
• FB2（引腳23）：通道2的反饋輸入，連接到輸出電阻分壓器的中心。
• SENSE2（引腳24）：通道2的遠程感測引腳，用于跳過模式操作。
• ILIM2（引腳25）：通道2的電流限制閾值設(shè)置，以恒定電流吸收電流，通過連接到頂部MOSFET漏極的電阻來檢測過流情況。
• KS2（引腳27）：通道2頂部MOSFET漏極的開爾文感測。
• SW2（引腳29）：通道2的開關(guān)節(jié)點連接，連接到頂部MOSFET的源極。
• HDRV2（引腳30）：通道2的頂部柵極驅(qū)動輸出。
• CBOOT2（引腳31）：通道2頂部柵極驅(qū)動的自舉電容連接。
• VDD2（引腳32）：LDRV2柵極驅(qū)動器的輸入電壓電源。
• LDRV2（引腳33）：通道2的低側(cè)柵極驅(qū)動輸出。
• PGND2（引腳34）：模擬輸入電壓電源。
• VIN（引腳35）：通道2頂部MOSFET漏極的開爾文感測。
• VLIN5（引腳36）：內(nèi)部5 V線性調(diào)節(jié)器的輸出，可連接到5 V電源以提高效率。
• PGND1（引腳38 - 39）：通道1的電源地。
• LDRV1（引腳40 - 41）：通道1的底部柵極驅(qū)動輸出。
• VDD1（引腳42）：LDRV1柵極驅(qū)動器的輸入電壓電源。
• CBOOT1（引腳43）：通道1頂部柵極驅(qū)動的自舉電容連接。
• HDRV1（引腳44）：通道1的頂部柵極驅(qū)動輸出。
• SW1（引腳45）：通道1的開關(guān)節(jié)點連接，連接到頂部MOSFET的源極。
• KS1（引腳46）：通道1頂部MOSFET漏極的開爾文感測。
• ILIM1（引腳48）：通道1的電流限制閾值設(shè)置，原理與ILIM2類似。

物料清單（BOM）

總結(jié)

AN - 1208 LM2633評估板是一款功能強大且靈活的評估工具，適用于多種應(yīng)用場景。通過了解其規(guī)格參數(shù)、引腳功能、故障排除方法以及特殊應(yīng)用設(shè)置，電子工程師可以更好地利用該評估板進行電路設(shè)計和驗證。你在使用類似評估板的過程中遇到過哪些有趣的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。