德州儀器LM43602EVM評(píng)估模塊使用指南

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，評(píng)估模塊對(duì)于工程師來說是非常重要的工具，它能幫助我們快速了解和評(píng)估芯片的性能。今天要給大家介紹的是德州儀器（Texas Instruments）的LM43602EVM評(píng)估模塊，它主要用于評(píng)估LM43602寬輸入電壓Simple Switcher?降壓穩(wěn)壓器的運(yùn)行和性能。大家在設(shè)計(jì)類似電源電路時(shí)，是否也希望有這樣一個(gè)便捷的評(píng)估工具呢？

文件下載：LM43602PWPEVM.pdf

二、LM43602EVM的特點(diǎn)

（一）芯片特性

LM43602具有諸多出色特性。它的輸出電壓可在1 - 28V之間進(jìn)行配置，采用了同步整流技術(shù)，并且頻率范圍可在200kHz - 2.2MHz之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，它還支持外部頻率同步、具備電源良好（PG）標(biāo)志，以及精確使能功能，可用于編程欠壓鎖定（UVLO）和內(nèi)部補(bǔ)償。

（二）EVM配置

LM43602EVM默認(rèn)配置為輸出電壓3.3V，開關(guān)頻率500kHz。如果大家在實(shí)際應(yīng)用中有不同的需求，可參考LM43602的數(shù)據(jù)手冊進(jìn)行調(diào)整。

三、EVM的設(shè)置

（一）測試點(diǎn)和連接器

EVM上有多個(gè)測試點(diǎn)和連接器，它們各自有著重要的作用。

• VIN：位于J2上，是轉(zhuǎn)換器的電源輸入端子，通過邊緣連接器提供電源（VIN）和接地（GND）連接，方便用戶將EVM連接到線束。
• VOUT：在J3上，是轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)壓輸出電壓端子，同樣通過邊緣連接器提供電源（VOUT）和接地（GND）連接。
• GND：J2和J3上的接地參考端子，為轉(zhuǎn)換器提供接地連接。
• EN：測試點(diǎn)，用于通過提供大于2.2V（典型值）的電壓來使能轉(zhuǎn)換器，也可用于監(jiān)測該引腳的電壓。LM43602EVM為精確使能應(yīng)用預(yù)組裝了電阻RENT和RENB，當(dāng)VIN > 3.5V時(shí)，穩(wěn)壓器將被使能，使能電壓可通過公式[Enable_{Voltage =VIH_EN cdotleft(1+frac{ RENT }{ RENB }right)}]計(jì)算。
• PG：測試點(diǎn)，用于監(jiān)測電源良好標(biāo)志，該標(biāo)志指示輸出電壓是否達(dá)到調(diào)節(jié)點(diǎn)。此引腳為開漏輸出，需要一個(gè)上拉電阻連接到適當(dāng)?shù)倪壿嬰妷海ㄈ魏涡∮?4V的電壓）。
• PG_PULL UP：測試點(diǎn)，是預(yù)組裝的100kΩ RPG1上拉電阻的頂部連接點(diǎn)，直接連接到開漏PG引腳?？上蛟摐y試點(diǎn)提供適當(dāng)?shù)碾妷?，或?qū)⑵渲苯舆B接到VOUT測試點(diǎn)以觀察PG標(biāo)志的操作。
• BIAS：測試點(diǎn)，用于監(jiān)測BIAS電壓，一個(gè)4.7μF的預(yù)安裝電容器從BIAS引腳連接到地（GND），該節(jié)點(diǎn)通過底層預(yù)安裝的零歐姆電阻（RBIAS）連接到VOUT。
• SYNC：測試點(diǎn)，是轉(zhuǎn)換器可選外部輸入時(shí)鐘的輸入端子，外部時(shí)鐘頻率必須在200kHz - 2.2MHz之間。EVM上安裝了一個(gè)100kΩ的下拉電阻（RSYNC）。
• SW：測試點(diǎn)，用于監(jiān)測開關(guān)引腳的電壓和電壓穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率。在進(jìn)行任何電磁干擾（EMI）測量之前，需移除該測試點(diǎn)。
• VSUPPLY：邊緣連接器的9號(hào)引腳，用于通過板載LC濾波器提供輸入電壓（如果進(jìn)行傳導(dǎo)EMI/EMC測量需要）。Lin和Cd組件焊盤位于EVM的底部，具體組件值可參考EVM原理圖。

（二）輸入輸出設(shè)置

轉(zhuǎn)換器的輸入電壓（VIN）范圍應(yīng)設(shè)置在3.5V - 36V之間。如果驅(qū)動(dòng)負(fù)載，應(yīng)將負(fù)載施加到VOUT端子，且負(fù)載電流不應(yīng)超過2A的最大負(fù)載電流。

四、EVM的操作

（一）基本配置

為了使LM43602正常運(yùn)行，需要正確配置VIN、GND和VOUT。在這種配置下，通電后設(shè)備將啟動(dòng)，穩(wěn)壓器的輸出電壓（VOUT）將達(dá)到適當(dāng)?shù)闹?，默認(rèn)輸出電壓為3.3V。如果需要設(shè)置其他輸出電壓，可通過更換反饋引腳電阻分壓器RFBT和RFBB來實(shí)現(xiàn)，具體電阻值的選擇可參考數(shù)據(jù)手冊。

（二）頻率設(shè)置

LM43602EVM的默認(rèn)頻率為500kHz。如果需要其他頻率，可在200kHz - 2.2MHz的頻率范圍內(nèi)，通過更改RT電阻值來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為了保證控制回路的正常運(yùn)行，還需要更改電感器（L_36V_HC）和總輸出電容。

五、EVM的原理圖和布局

（一）原理圖

LM43602EVM的原理圖展示了其電路結(jié)構(gòu)，對(duì)于理解電路工作原理和進(jìn)行故障排查非常有幫助。

（二）布局

EVM的電路板布局如圖3 - 7所示，它提供了電阻、電容和測試點(diǎn)，方便用戶配置輸出電壓、精確使能引腳、設(shè)置頻率和進(jìn)行外部時(shí)鐘同步。PWP HTSSOP - 16封裝具有暴露的散熱焊盤，必須焊接到PCB上的銅焊盤以實(shí)現(xiàn)最佳散熱性能。PCB采用4層設(shè)計(jì)，頂部和底部有2oz銅平面，中間層有1oz銅平面，并通過散熱過孔陣列將散熱焊盤連接到所有四層。測試點(diǎn)的設(shè)置方便了電源、負(fù)載的連接以及關(guān)鍵信號(hào)的監(jiān)測，12引腳邊緣連接器可用于連接線束。

六、物料清單

文檔中提供了LM43602EVM在500kHz配置下的物料清單（BOM），詳細(xì)列出了各個(gè)元件的設(shè)計(jì)名稱、描述、制造商、零件編號(hào)和數(shù)量等信息，這對(duì)于我們進(jìn)行元件采購和電路組裝非常有參考價(jià)值。

七、使用注意事項(xiàng)

（一）使用范圍

EVM主要用于實(shí)驗(yàn)室和開發(fā)環(huán)境的可行性評(píng)估，通常不是成品，不適合普通消費(fèi)者使用。用戶應(yīng)確保自己是熟悉電氣機(jī)械組件處理和應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)合格電子專家。

（二）安全操作

用戶必須閱讀用戶指南和所有相關(guān)文檔，了解重要的安全信息，如溫度和電壓限制。在操作EVM時(shí)，應(yīng)在TI推薦的規(guī)格和環(huán)境條件下進(jìn)行，避免超過規(guī)定的額定值，否則可能導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失、人身傷害或死亡。如果對(duì)額定值有疑問，應(yīng)在連接接口電子設(shè)備（包括輸入電源和預(yù)期負(fù)載）之前聯(lián)系TI現(xiàn)場代表。

（三）保修和責(zé)任

如果EVM不符合用戶指南或其他文檔中規(guī)定的規(guī)格，用戶可在交付日期起30天內(nèi)將其退回TI以獲得全額退款。TI對(duì)EVM的有限保修是其唯一的保修，不承擔(dān)間接、特殊、偶然或 CONSEQUENTIAL損害的責(zé)任。用戶應(yīng)自行承擔(dān)EVM的正確和安全處理及使用的所有責(zé)任和義務(wù)。

（四）法規(guī)合規(guī)

不同國家和地區(qū)對(duì)EVM有不同的法規(guī)要求。例如，在美國，符合FCC規(guī)則的EVM需滿足特定條件；在加拿大，EVM需符合ICES - 003標(biāo)準(zhǔn)；在日本，使用EVM需遵循日本電波法的相關(guān)規(guī)定。用戶應(yīng)確保自己的使用符合當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)要求。

總之，LM43602EVM評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)方便的平臺(tái)來評(píng)估LM43602降壓穩(wěn)壓器的性能。在使用過程中，我們需要嚴(yán)格按照操作指南進(jìn)行設(shè)置和操作，同時(shí)注意安全和法規(guī)合規(guī)問題。大家在使用這個(gè)評(píng)估模塊的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。