LMZ23610/8/6和LMZ22010/8/6電流共享評估板的設(shè)計與應(yīng)用
在電子設(shè)計領(lǐng)域,電源模塊的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天我們來深入探討一下德州儀器(TI)的LMZ23610/8/6和LMZ22010/8/6電流共享評估板,看看它在實際應(yīng)用中能為我們帶來哪些便利和優(yōu)勢。
評估板連接與測試
電源和負載連接
評估板的連接需要按照特定方式進行。如將其與電源和負載相連時,參考圖2所示的連接方式。EN引腳連接到板背面的欠壓鎖定(UVLO)電路,板上有一個電阻分壓器,底部電阻未安裝,可用于設(shè)置精確的UVLO電平。用戶常通過調(diào)整RENT和RENB的值來使操作UVLO符合目標應(yīng)用。若最終應(yīng)用中,在最大Vin時EN引腳電壓不超過5.5V,可省略使能鉗位齊納二極管D1。將EN引腳拉低可關(guān)閉模塊和時鐘電路。
同步時鐘連接
SYNC引腳連接到板背面555定時器的輸出,并輸入到器件的SYNC引腳。這個時鐘主要用于簡化器件電流共享功能的測試,獨立操作時并非必需。其頻率可通過標有R_freq_adj的電位器在350kHz到600kHz之間調(diào)節(jié)。跳線J3(SLAVE)可禁用555定時器,允許使用314到600kHz的外部時鐘。 
邊緣連接器功能
| 評估板也兼容44引腳的邊緣連接器,各引腳功能如表1所示: | Pin Name | Description |
|---|---|---|
| 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 | VIN輸入電源,LMZ22010/8/6的標稱工作范圍是6V到20V,LMZ23610/8/6是6V到36V | |
| 9, 10, 11, 12, 13, 14, A, B, C, D, E | GND電源地,為模塊內(nèi)電源電路提供電氣路徑 | |
| 15, 16, 18, 19, 20, 21, 22, V, W, X, Y, Z | VOUT輸出電壓,可調(diào)節(jié)為5V、3.3V、2.5V或1.2V | |
| H | VIN SENSE + 輸入電壓正凱爾文檢測,連接到LMZ模塊的VIN引腳 | |
| M | VIN SENSE - 輸入電壓負凱爾文檢測,連接到LMZ模塊的PGND(EP) | |
| T | VOUT SENSE + 輸出電壓正凱爾文檢測,連接到Vout香蕉插孔 | |
| N | VOUT SENSE - 輸出電壓負凱爾文檢測,連接到LMZ模塊的AGND | |
| J | SYNC + 同步正輸入,用于觀察555定時器產(chǎn)生的時鐘,連接到LMZ模塊的SYNC引腳,可使用外部時鐘 | |
| L | SYNC - 同步負輸入,連接到LMZ模塊的AGND | |
| R | SHARE + 共享正輸入,連接其他LMZ模塊的共享引腳以實現(xiàn)負載共享 | |
| P | SHARE - 共享負輸入,連接到LMZ模塊的AGND | |
| K | EN使能,連接到LMZ模塊的精密使能比較器輸入,還連接上拉電阻以啟用5V偏置電源和555定時器 | |
| S | TEMP SENSE連接到Rts溫度傳感電阻頂部,可通過測量電阻計算溫度 |
輸出電壓調(diào)整與電流共享
輸出電壓調(diào)整
評估板的輸出電壓通過移動跳線J1可調(diào)整為5V、3.3V、2.5V或1.2V。若需其他電壓選項,可參考數(shù)據(jù)表調(diào)整反饋電阻。
電流共享實現(xiàn)
電流共享的評估相對簡單,但需在設(shè)備斷電時操作。首先選擇主電路板(通常是靠近負載的電路板),按照測試連接部分的描述連接主電路板。將從電路板插入主電路板的插座,若沒有插座,可在主電路板頂部連接一個44引腳的板邊擴展器并焊接引腳。板邊連接器會連接Vin、Gnd、Vout、Enable、Sync和Share引腳,在多個電路板之間分配電流需求。 從電路板上,將跳線J1(MASTER)移除并移動到跳線J2(SLAVE),這會斷開從轉(zhuǎn)換器的FB引腳(J1)并禁用從電路板上的時鐘(J2),使從模塊的開關(guān)頻率由主電路板上的時鐘控制。逆時針旋轉(zhuǎn)R_freq_adj電位器可降低時鐘頻率,順時針旋轉(zhuǎn)則增加頻率。通過在主電路板的J3(SLAVE)上放置額外跳線,可禁用兩個電路板上的555定時器。禁用時鐘后,可觀察設(shè)備不同步時的性能,也可通過SYNC引腳提供外部時鐘,但所有電路板的J3都需處于禁用555定時器的狀態(tài)才能使用同步外部時鐘。通過移除RSHORT電阻,可將從電路板的Sync引腳與主電路板斷開,為電路板提供用戶選擇的多相時鐘。
運行不同相位的時鐘可降低輸入和輸出電容器的電流應(yīng)力。例如,兩個模塊的時鐘應(yīng)相差180度,三個模塊相差120度等。雖然仍需要本地輸入旁路電容器,但可以大大減少給定紋波電壓所需的大容量電容。 
物料清單和性能特性
物料清單
評估板的物料清單涵蓋了多種元件,如U1采用德州儀器的SIMPLE SWITCHER? ,不同電容、電阻、二極管、電感等元件也都有明確的規(guī)格和數(shù)量要求,具體可參考表2。這對于我們在設(shè)計類似電路或進行元件替換時非常有參考價值。
性能特性
評估板的性能特性包括效率、熱降額和啟動特性等。從相關(guān)圖表中可以看到不同輸入電壓和輸出電壓下的效率曲線、熱降額情況以及啟動波形等。這有助于我們了解評估板在不同工作條件下的性能表現(xiàn),為實際應(yīng)用提供參考。 
PCB布局圖
Gerber和CAD文件可從相關(guān)產(chǎn)品文件夾下載,評估板提供了多個層的PCB布局圖,包括頂層、內(nèi)部層(接地和布線層)、底層以及絲印層等。合理的PCB布局對于電源模塊的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要,這些布局圖為我們進行電路板設(shè)計和優(yōu)化提供了很好的范例。 
重要注意事項
德州儀器對其半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)保留進行更改、改進和停產(chǎn)的權(quán)利。買家在下單前應(yīng)獲取最新信息并驗證其準確性和完整性。同時,TI對其組件的性能提供保證,但在應(yīng)用設(shè)計和安全方面,買家需自行承擔(dān)責(zé)任,確保產(chǎn)品和應(yīng)用符合相關(guān)法律法規(guī)和安全要求。
在實際使用LMZ23610/8/6和LMZ22010/8/6電流共享評估板時,你是否也遇到過一些有趣的問題或有獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)兀繗g迎在評論區(qū)分享交流。
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