AN-1557 LM5022評估板使用指南

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估板是驗證和測試電路性能的重要工具。今天我們來詳細了解一下AN - 1557 LM5022評估板，它能幫助我們深入研究LM5022 60V低側(cè)控制器在單端應(yīng)用中的高效性能。

文件下載：LM5022EVAL.pdf

評估板規(guī)格

這塊評估板專為使用LM5022升壓調(diào)節(jié)器控制器測試各種電路而設(shè)計。它采用兩層設(shè)計，組件和電源路徑采用1oz銅。板材為62mil FR4層壓板，完整的材料清單在文檔末尾列出。完整的組件原理圖如圖3所示。

示例電路

評估板上的示例電路可在高達500 mA的電流下提供40V ±2%的輸出電壓，開關(guān)頻率為500 kHz。輸入電壓范圍在9.0V至16.0V之間優(yōu)化。在輸入電壓為16V、輸出電流為0.5A時，轉(zhuǎn)換器的實測效率為95%。大家不妨思考一下，這樣的效率在實際應(yīng)用中能帶來哪些優(yōu)勢呢？

供電、加載與啟用

供電

示例電路優(yōu)化為在12V下運行，但電路可在6.0V至32.0V的輸入電壓下工作，只需將電壓連接到板右側(cè)的VIN和GND端子即可。

加載

示例電路可以在輸出無負載的情況下啟動，只要輸入電壓高于9.0V，也能在高達0.5A的負載下啟動。當輸入電壓低于9.0V時，最大輸出電流會降低。可以在板左側(cè)的Vo和GND端子之間連接固定負載、電阻和可變電子負載。

啟用

OFF端子控制轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)。當OFF端電壓為邏輯高（高于2.0V）時，LM5022禁用；當OFF端子開路或接地，且輸入電壓超過6.0V時，LM5022啟用并進行軟啟動，之后輸出即可為負載供電。

測試方法

效率測試

圖4展示了進行效率測量的連接框圖。輸入和輸出連接用的電線額定連續(xù)電流至少應(yīng)為10A，且長度應(yīng)滿足方便測試即可。輸入和輸出線路都應(yīng)使用能夠測量10A或更大電流的串聯(lián)電流表。專用電壓表的正負極應(yīng)直接連接到評估板兩側(cè)的四個電源端子。這種測量技術(shù)可將連接評估板與輸入電源和電子負載的電線中的電阻損耗降至最低。

輸出電壓紋波測試

應(yīng)直接在輸出端子之間的100 nF陶瓷電容器Cox兩端進行輸出電壓紋波測量。要注意盡量減小示波器探頭尖端與接地引線之間的環(huán)路面積。一種減小環(huán)路的方法是去掉探頭的彈簧尖端和“辮子”接地引線，然后將裸線繞在探頭軸上，使裸線接觸探頭的接地端，線的末端接觸Cox的接地側(cè)，如圖5所示。

板上布局與組件

MOSFET焊盤

LM5022評估板有一個用于單個SO - 8封裝MOSFET的焊盤，采用行業(yè)標準引腳排列（見圖2）。這個焊盤也可以接受與SO - 8焊盤兼容的新型MOSFET封裝。

永久組件

額外焊盤

100 pF電容器Csyc為外部時鐘同步提供交流輸入路徑。在RT/SYNC引腳檢測同步脈沖需要峰值電壓大于3.8V。注意RT/SYNC的直流電壓約為2V，以與3.3V邏輯兼容。同步脈沖寬度應(yīng)由外部組件設(shè)置在15 ns至150 ns之間。無論振蕩器是自由運行還是外部同步，都始終需要Rt電阻。Rt必須選擇為使自由運行振蕩器頻率低于最低同步頻率。

典型性能特性

文檔中提供了一系列典型性能特性的圖表，包括不同輸入電壓和輸出電流下的開關(guān)節(jié)點電壓、輸出電壓紋波、負載瞬態(tài)響應(yīng)、啟動和關(guān)閉過程，以及NGATE的上升和下降時間等。這些圖表能幫助我們直觀地了解評估板在不同工況下的性能表現(xiàn)。

材料清單

文檔詳細列出了評估板上使用的所有組件的信息，包括型號、類型、尺寸、參數(shù)、數(shù)量和供應(yīng)商等。這為我們在實際設(shè)計中選擇合適的組件提供了參考。

PCB布局

評估板的PCB布局包括頂層和頂層覆蓋層（圖18）以及底層（圖19）。合理的PCB布局對于電路性能至關(guān)重要，大家在設(shè)計自己的電路時可以參考這種布局方式。

通過對AN - 1557 LM5022評估板的詳細了解，我們可以更好地利用它來測試和驗證基于LM5022的電路設(shè)計。在實際應(yīng)用中，大家可以根據(jù)具體需求對電路進行調(diào)整和優(yōu)化，以達到最佳的性能表現(xiàn)。你在使用類似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。