LM25119評(píng)估板使用指南：設(shè)計(jì)工程師的實(shí)用寶典

引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，評(píng)估板是工程師們驗(yàn)證和測試新器件性能的重要工具。今天我們要探討的是LM25119評(píng)估板，它采用了LM25119雙模擬電流模式同步降壓控制器，為設(shè)計(jì)工程師提供了一個(gè)功能完備的雙輸出降壓轉(zhuǎn)換器。這款評(píng)估板能夠在6.0V至36V的輸入范圍內(nèi)提供3.3V和1.8V的雙輸出，同時(shí)也能輕松配置為單個(gè)3.3V、16A的穩(wěn)壓器。

文件下載：LM25119EVAL/NOPB.pdf

評(píng)估板性能

基本參數(shù)

• 輸入電壓范圍：6.0V至36V，這使得評(píng)估板能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。
• 輸出電壓：CH1為3.3V，CH2為1.8V，滿足多種設(shè)備的供電需求。
• 輸出電流：CH1和CH2均為8A，能夠提供足夠的功率。
• 標(biāo)稱開關(guān)頻率：230 KHz，確保穩(wěn)定的開關(guān)操作。
• 同步降壓操作：支持同步降壓操作，提高效率。
• 二極管仿真模式：具備二極管仿真模式，增強(qiáng)了電路的靈活性。
• 打嗝模式過載保護(hù)：提供打嗝模式過載保護(hù)，保護(hù)電路免受損壞。
• 外部VCC供電：不支持外部VCC供電。

供電與負(fù)載注意事項(xiàng)

正確的電路板連接

輸入連接通過J1（VIN）和J2（RTN/GND）連接器實(shí)現(xiàn)。CH1負(fù)載連接到J3（OUT1+）和J4（OUT1 - /GND），CH2負(fù)載連接到J6（OUT2+）和J5（OUT2 - /GND）。在連接電源和負(fù)載時(shí)，務(wù)必選擇正確的連接器和線徑，避免因連接不當(dāng)損壞電路板。

電源供應(yīng)

電源和電纜必須為評(píng)估板提供低阻抗。如果電纜不足或電源阻抗過高，在電源應(yīng)用過程中，評(píng)估板的浪涌電流會(huì)導(dǎo)致電壓下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象；在關(guān)機(jī)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)過沖，導(dǎo)致輸出電壓非單調(diào)衰減。如果電源的輸出電壓下降/過沖小于0.5V，則可能不需要額外的外部大容量輸入電容。最小工作輸入電壓取決于電源的輸出電壓下降/過沖以及LM25119的強(qiáng)制關(guān)斷時(shí)間。

負(fù)載操作

使用電子負(fù)載時(shí)，強(qiáng)烈建議在輕負(fù)載下啟動(dòng)評(píng)估板，然后緩慢增加負(fù)載。如果需要在最大負(fù)載下啟動(dòng)評(píng)估板，則必須使用電阻排。一般來說，電子負(fù)載最適合監(jiān)測穩(wěn)態(tài)波形。

氣流散熱

長時(shí)間在高輸入電壓和滿功率下運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致MOSFET過熱，因此應(yīng)始終提供最小風(fēng)量為200LFM的風(fēng)扇進(jìn)行散熱。

快速啟動(dòng)程序

1. 將電源電流限制設(shè)置為至少20A，將電源連接到J1和J2。
2. 在J3和J4之間連接一個(gè)8A容量的負(fù)載，在J6和J5之間連接另一個(gè)8A容量的負(fù)載。
3. 將輸入電壓設(shè)置為12V并開啟電源。
4. 測量輸出電壓，CH1應(yīng)調(diào)節(jié)到3.3V，CH2應(yīng)調(diào)節(jié)到1.8V。
5. 緩慢增加負(fù)載電流，同時(shí)監(jiān)測輸出電壓，輸出應(yīng)在滿負(fù)載電流下保持穩(wěn)定。
6. 緩慢將輸入電壓從6.0V掃至36V，同時(shí)監(jiān)測輸出電壓，輸出應(yīng)保持穩(wěn)定。

波形分析

軟啟動(dòng)

在給LM25119評(píng)估板供電時(shí)，會(huì)發(fā)生一系列事件。軟啟動(dòng)電容和其他元件允許輸出電壓線性增加，每個(gè)輸出的軟啟動(dòng)時(shí)間可以獨(dú)立控制。

負(fù)載瞬態(tài)

當(dāng)3.3V輸出的負(fù)載從2A變化到6A時(shí)，評(píng)估板展示了其瞬態(tài)響應(yīng)。上波形顯示了輸出電流突然變化時(shí)的輸出電壓下降和過沖，下波形顯示了輸出電流的變化。

過載保護(hù)

評(píng)估板配置了打嗝模式過載保護(hù)，重啟時(shí)間可以通過C11編程。當(dāng)CH1輸出短路時(shí)，會(huì)進(jìn)入打嗝模式，而另一個(gè)通道可以正常工作。

外部時(shí)鐘同步

評(píng)估板上提供了TP1（SYNC）測試點(diǎn)，用于將內(nèi)部振蕩器與外部時(shí)鐘同步。每個(gè)通道的操作相位相差180°。

關(guān)機(jī)

當(dāng)UVLO引腳電壓小于1.26V時(shí)，開關(guān)停止工作，軟啟動(dòng)電容通過內(nèi)部開關(guān)放電。

性能特性

評(píng)估板的功率轉(zhuǎn)換器在12V和滿負(fù)載電流下效率可達(dá)90%。為了準(zhǔn)確評(píng)估效率，需要監(jiān)測評(píng)估板的輸入和輸出電流，以及輸入和輸出端子的電壓。

電路板配置

單3.3V 16A輸出的交錯(cuò)降壓操作

評(píng)估板可以輕松轉(zhuǎn)換為3.3V、16A的單輸出穩(wěn)壓器，采用交錯(cuò)操作。建議將電子負(fù)載連接到短路棒的中心，以防止CH1和CH2輸出之間出現(xiàn)電壓差。為了產(chǎn)生最大輸出電流為16A的單3.3V輸出，需要在R21和R22處安裝0Ω電阻，并斷開R6、C15和C14。電子負(fù)載應(yīng)具備超過16A的能力，以測試交錯(cuò)操作。

外部VCC供電和VCC禁用

外部VCC供電有助于降低LM25119在高輸入電壓下的溫度和功率損耗。通過安裝D3和D4，可以從外部電源提供VCC。使用TP3作為外部VCC電源的輸入，電流限制為0.1A。當(dāng)外部VCC電壓小于7V時(shí)，應(yīng)正確選擇R36、R35和C45的值。可以在TP2處監(jiān)測VCCDIS引腳的電壓。為了防止通過內(nèi)部二極管從VCC到VIN的反向電流，外部VCC電壓應(yīng)始終低于VIN。

環(huán)路響應(yīng)

評(píng)估板提供了TP5和TP6（TP7和TP8）用于測量CH1（CH2）的環(huán)路傳遞函數(shù)。詳細(xì)的環(huán)路傳遞函數(shù)測量信息可以參考AN - 1889《How to Measure the Loop Transfer Function of Power Supplies》（SNVA364）。

評(píng)估板原理圖和物料清單

評(píng)估板的原理圖和物料清單為工程師提供了詳細(xì)的電路信息和元件規(guī)格，幫助他們更好地理解和使用評(píng)估板。

PCB布局

評(píng)估板的PCB布局展示了各個(gè)層的組件和絲印信息，對(duì)于電路板的設(shè)計(jì)和調(diào)試具有重要的參考價(jià)值。

重要注意事項(xiàng)

德州儀器（TI）保留對(duì)其半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行改進(jìn)和變更的權(quán)利，并可能停止某些產(chǎn)品或服務(wù)。買家在下單前應(yīng)獲取最新信息，并確保信息的準(zhǔn)確性和完整性。TI對(duì)其組件的性能提供保修，但不承擔(dān)買家產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用的責(zé)任。買家應(yīng)自行承擔(dān)產(chǎn)品和應(yīng)用的責(zé)任，并采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和操作保障措施。此外，TI對(duì)組件在特定應(yīng)用（如醫(yī)療、軍事等）中的使用有嚴(yán)格的規(guī)定，買家應(yīng)遵守相關(guān)要求。

通過以上對(duì)LM25119評(píng)估板的詳細(xì)介紹，相信工程師們能夠更好地利用這款評(píng)估板進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試。你在使用類似評(píng)估板時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。