探索LMZ34002：負(fù)輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評(píng)估模塊的應(yīng)用與特性

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源模塊的性能和穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。今天，我們將深入探討LMZ34002負(fù)輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評(píng)估模塊（EVM），了解它的特點(diǎn)、使用方法以及相關(guān)注意事項(xiàng)。

文件下載：LMZ34002EVM-001.pdf

一、評(píng)估模塊簡(jiǎn)介

LMZ34002EVM - 001評(píng)估模塊是一個(gè)易于使用的平臺(tái)，旨在幫助工程師全面評(píng)估Simple Switcher?電源模塊的特性和性能。該指南為正確使用EVM以及解釋電路板上眾多測(cè)試點(diǎn)提供了詳細(xì)信息。

二、模塊特性

1. 輸入輸出范圍

EVM采用LMZ34002器件，可在4.5 V至40 V的輸入電源下工作。LMZ34002是一款非同步、升降壓（負(fù)輸出）轉(zhuǎn)換器，優(yōu)化后的輸出電壓范圍為 -3 V至 -17 V。

2. 固定頻率

LMZ34002通常以800 kHz的固定頻率運(yùn)行，這有助于穩(wěn)定電源輸出。

3. 輸出電壓設(shè)置

通過簡(jiǎn)單的配置跳線，輸出電壓可以設(shè)置為四個(gè)常用值之一，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

4. 輸出電流

根據(jù)輸入和輸出電壓的不同，EVM可提供高達(dá)2 A的輸出電流。

5. 電容使用

電路板上使用了最少的輸入和輸出電容，同時(shí)還提供了組件焊盤，方便工程師根據(jù)需要添加額外的輸入和輸出電容。

6. 測(cè)試點(diǎn)

提供了多個(gè)測(cè)試點(diǎn)，可用于測(cè)量效率、功率耗散、輸入紋波、輸出紋波、線路和負(fù)載調(diào)節(jié)、軟啟動(dòng)行為、瞬態(tài)響應(yīng)以及欠壓鎖定（UVLO）行為等。

7. PCB布局

采用推薦的PCB布局，可最大限度地提高熱性能，同時(shí)最小化輸出紋波和噪聲。

三、使用步驟

1. 連接電源

將主機(jī)電源連接到EVM的端子塊TB1，VIN和GND端子有明確標(biāo)記。端子塊可接受最大16 AWG的電線。為了進(jìn)行完整評(píng)估，主機(jī)電源應(yīng)可調(diào)節(jié)至40 V，并且能夠提供至少3 A的電流。

2. 連接負(fù)載

EVM的輸出通過端子塊TB2提供，可連接電子或電阻負(fù)載。

3. 電壓監(jiān)測(cè)

在端子塊附近提供了輸入和輸出電壓測(cè)試點(diǎn)，可用于連接電壓表來監(jiān)測(cè)VIN和VOUT。但請(qǐng)注意，這些測(cè)試點(diǎn)不能用作輸入電源或輸出負(fù)載的連接點(diǎn)，因?yàn)檫B接到測(cè)試點(diǎn)的PCB走線不適合承載高電流。

4. 設(shè)置跳線

在施加電源之前，確保VOUT SELECT（J3）跳線存在并正確定位，以獲得所需的輸出電壓。更改跳線設(shè)置時(shí)，務(wù)必先移除電源。

5. 開啟電源

確認(rèn)跳線設(shè)置后，將主機(jī)輸入電源設(shè)置為4.5 V至40 V之間的電壓，同時(shí)確保VIN + |VOUT|之和不超過50 V。開啟主機(jī)電源，確認(rèn)獲得所選的輸出電壓。

四、測(cè)試點(diǎn)說明

1. VIN

輸入電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可連接數(shù)字電壓表（DVM）進(jìn)行效率測(cè)量。

2. –VOUT

負(fù)輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可連接DVM進(jìn)行效率、線路調(diào)節(jié)和負(fù)載調(diào)節(jié)測(cè)量。

3. J1 (VIN)

連接帶有短接地端的示波器探頭，用于測(cè)量輸入紋波電壓。

4. J2 (–VOUT)

連接帶有短接地端的示波器探頭，用于測(cè)量輸出紋波電壓和瞬態(tài)響應(yīng)。

5. SS

可監(jiān)測(cè)軟啟動(dòng)電容上的電壓。

6. INH / UVLO

將此端子接地，可通過板載電平轉(zhuǎn)換器抑制電源轉(zhuǎn)換。當(dāng)該引腳開路時(shí)，其電壓為UVLO電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)的電壓。

7. GND

用于儀表和示波器探頭的接地。

8. PH

通過測(cè)試點(diǎn)，可使用示波器監(jiān)測(cè)器件的相位引腳（開關(guān)節(jié)點(diǎn)），用于測(cè)量調(diào)節(jié)器的開關(guān)頻率。請(qǐng)注意，只能使用x10示波器探頭監(jiān)測(cè)此點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)電纜或x1探頭的雜散電容可能會(huì)影響器件的運(yùn)行。

五、操作注意事項(xiàng)

1. UVLO閾值

工廠庫(kù)存EVM的UVLO閾值約為4.5 V，輸入電壓必須高于該閾值才能開始電源轉(zhuǎn)換。UVLO閾值由電阻R6和R7設(shè)置，具體信息可參考LMZ34002數(shù)據(jù)手冊(cè)。

2. 軟啟動(dòng)

當(dāng)輸入電壓高于UVLO閾值時(shí)，電源轉(zhuǎn)換開始，輸出電壓將在約10 ms內(nèi)上升到最終值。如果需要增加軟啟動(dòng)間隔，可在EVM底部的C4位置添加電容。

3. 開關(guān)頻率

工廠庫(kù)存EVM的開關(guān)頻率通過在電阻R8上安裝0 - Ω電阻設(shè)置為800 kHz（典型值）。將R8更改為93.1 kΩ，可將開關(guān)頻率更改為500 kHz。開關(guān)頻率的限制可參考LMZ34002數(shù)據(jù)手冊(cè)。

4. CLK輸入引腳

工廠庫(kù)存EVM上的CLK輸入引腳（引腳31）未引出到測(cè)試點(diǎn)。

5. 短路保護(hù)

LMZ34002不適合承受輸出端的持續(xù)短路。它可以承受瞬間短路（< 5秒），但持續(xù)短路可能會(huì)對(duì)器件造成永久性損壞。

6. 最大輸出電流

最大輸出電流取決于輸入和輸出電壓，可參考相關(guān)圖表了解四個(gè)常見輸出電壓在輸入電壓范圍內(nèi)的輸出電流限制。

六、標(biāo)準(zhǔn)條款和條件

1. 交付

TI按照規(guī)定的條款和條件向用戶交付評(píng)估模塊（EVM），用戶接受EVM需明確遵守這些條款和條件。

2. 有限保修和相關(guān)補(bǔ)救措施/免責(zé)聲明

TI保證EVM在交付給用戶后的90天內(nèi)符合其公布的規(guī)格。但TI對(duì)因用戶疏忽、濫用或不當(dāng)處理（包括不正確的安裝或測(cè)試）以及非TI實(shí)體對(duì)EVM進(jìn)行的任何更改或修改所導(dǎo)致的缺陷不承擔(dān)責(zé)任。

3. 監(jiān)管通知

不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)EVM有不同的監(jiān)管要求，包括美國(guó)、加拿大和日本等。用戶在使用EVM時(shí)，需遵守當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)和規(guī)定。

4. EVM使用限制和警告

EVM不應(yīng)用于功能安全和/或安全關(guān)鍵評(píng)估，用戶在處理或使用EVM之前，必須閱讀并遵守TI提供的用戶指南和其他相關(guān)文檔。

5. 信息準(zhǔn)確性

TI盡力提供準(zhǔn)確的EVM信息，但不保證EVM描述、可用性或其他網(wǎng)站信息的準(zhǔn)確性、完整性、可靠性、及時(shí)性或無錯(cuò)誤。

6. 免責(zé)聲明

除上述規(guī)定外，EVM及其提供的書面設(shè)計(jì)材料“按原樣”提供，TI不承擔(dān)任何其他明示或暗示的保證。

7. 用戶賠償義務(wù)和聲明

用戶有責(zé)任為TI及其許可方和代表辯護(hù)、賠償并使其免受因EVM的處理或使用不符合條款和條件而產(chǎn)生的所有索賠、損害、損失、費(fèi)用和責(zé)任。

8. 損害賠償和責(zé)任限制

TI對(duì)特殊、間接、懲罰性、偶然、后果性或示范性損害不承擔(dān)責(zé)任，且TI的總責(zé)任不超過用戶為特定EVM單元支付的總金額。

9. 退貨政策

除另有規(guī)定外，TI不提供退款、退貨或換貨服務(wù)。如果用戶認(rèn)為對(duì)EVM的收費(fèi)有誤或交付違反適用訂單，應(yīng)聯(lián)系TI。

10. 適用法律

這些條款和條件受德克薩斯州法律管轄，任何爭(zhēng)議的非專屬管轄權(quán)位于德克薩斯州的法院。

七、總結(jié)

LMZ34002負(fù)輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評(píng)估模塊為工程師提供了一個(gè)方便的平臺(tái)，用于評(píng)估電源模塊的性能和特性。在使用過程中，工程師需要注意各項(xiàng)操作細(xì)節(jié)和安全事項(xiàng)，以確保評(píng)估的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，要遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)條款和條件，避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)和糾紛。你在使用類似電源模塊評(píng)估模塊時(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。