探索 LMZ1420xEXT / LMZ1200xEXT 評估板：高效電源模塊的設計與應用

在電子設計領域，電源模塊的性能和可靠性至關重要。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）的 LMZ1420xEXT 和 LMZ1200xEXT SIMPLE SWITCHER? 電源模塊及其評估板。

文件下載：LMZ12002EXTEVAL/NOPB.pdf

電源模塊概述

性能特點

LMZ1420xEXT 和 LMZ1200xEXT 電源模塊是易于使用的 DC - DC 解決方案，能夠驅動高達 3A 的負載，具備出色的電源轉換效率、輸出電壓精度以及線路和負載調節(jié)能力。它們采用創(chuàng)新封裝，不僅提升了熱性能，還支持手工或機器焊接。

輸入輸出電壓范圍

LMZ14203EXT/2EXT/1EXT 可接受 6V 至 42V 的輸入電壓軌，而 LMZ12003EXT/2EXT/1EXT 能接受 4.5V 至 20V 的輸入電壓軌。這兩款模塊都能提供低至 0.8V 且高至 6V 的可調且高精度輸出電壓。

控制結構與特性

控制結構采用帶有輸入電壓前饋的恒定導通時間，這使得在整個輸入電壓范圍內開關頻率幾乎恒定?？刂骗h(huán)路與低 ESR 輸出電容器（如陶瓷電容）配合良好。通過在上級反饋電阻上跨接輸出前饋電容，可以優(yōu)化瞬態(tài)響應。此外，精確的使能輸入允許對輸入電源進行可編程欠壓鎖定（UVLO），外部軟啟動電容有助于控制啟動輸出上升時間。

保護特性

該系列模塊具備無損逐周期谷值電流限制，可保護模塊免受過流或短路故障影響，還擁有熱關斷、輸入欠壓鎖定功能，并且能夠在預偏置輸出下啟動。同時，它們通過了沖擊和振動認證，可在低至 - 55°C 的環(huán)境下運行。

評估板規(guī)格

電氣規(guī)格

• 輸入輸出電壓：LMZ1420xEXT 的輸入電壓范圍為 6V 至 42V，使能 UVLO 為 8V，輸出電壓 (V{OUT}=3.3V)；LMZ1200xEXT 的輸入電壓范圍為 4.5V 至 20V，使能 UVLO 為 4.5V，輸出電壓 (V{OUT}=1.8V)。
• 熱阻參數(shù)：熱阻 (theta{JA}=20^{circ}C / W)，(theta{JC}=1.9^{circ}C / W)。在 12V 輸入、環(huán)境溫度高達 80°C 時能夠滿負載運行。

物理規(guī)格

評估板采用四層設計，所有四層均為 1 盎司銅重量，兩個內部接地層相同。尺寸為 1.705 英寸 x 3.03 英寸（4.33 厘米 x 7.7 厘米），厚度為 62 密耳（0.062 英寸）的 FR4 層壓材料。

額外功能

評估板上有額外的組件安裝焊盤，可用于試驗不同的輸入電容（Cin）和輸出電容（Cout）組合，或在使能輸入上使用齊納鉗位。

物料清單

LMZ1420xEXT 物料清單

在輸入電壓 (V{IN}=8V) 至 42V，輸出電壓 (V{OUT}=3.3V)，最大輸出電流 (I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A) 的情況下，包含 SIMPLE SWITCHER? PFM - 7 模塊 U1（型號為 LMZ14203 或 LMZ14202 或 LMZ14201），以及多種電容、電阻等元件。

LMZ1200xEXT 物料清單

當輸入電壓 (V{IN}=4.5V) 至 20V，輸出電壓 (V{OUT}=1.8V)，最大輸出電流 (I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A) 時，同樣包含 SIMPLE SWITCHER? PFM - 7 模塊 U1（型號為 LMZ12003 或 LMZ12002 或 LMZ12001），以及相應的電容、電阻等元件。

性能特性

文檔中給出了 LMZ14201EXT 的電流限制曲線、LMZ14203EXT 和 LMZ12003EXT 的啟動波形、LMZ14203EXT 的輸出紋波和瞬態(tài)響應等性能數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對于工程師評估模塊在不同工作條件下的性能非常有幫助。

PCB 布局圖

評估板的 PCB 布局圖包括頂層、內部接地層和底層。Gerber 和 CAD 文件可以從 LMZ14203EXT 產品文件夾中下載。合理的 PCB 布局對于電源模塊的性能和可靠性至關重要，工程師可以根據(jù)這些布局圖進行參考和優(yōu)化。

重要注意事項

德州儀器保留對其半導體產品和服務進行改進和變更的權利，買家在下單前應獲取最新信息。TI 對其組件的性能提供保修，但不承擔買家產品設計和應用方面的責任。此外，對于不同應用場景（如醫(yī)療、軍事、汽車等），TI 有相應的使用限制和要求。

在實際設計中，電子工程師可以根據(jù)這些信息，結合具體的應用需求，選擇合適的電源模塊和評估板，進行電源系統(tǒng)的設計和優(yōu)化。大家在使用這些模塊和評估板的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的設計經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享。