LMZ35003EVM - 001評估模塊：開啟電源模塊評估之旅

在電子工程師的日常工作中，對電源模塊進行評估是一項至關重要的任務。今天，我們就來深入探討一下德州儀器（TI）的LMZ35003EVM - 001評估模塊，看看它能為我們帶來怎樣的便利和價值。

文件下載：LMZ35003EVM-001.pdf

一、評估模塊概述

LMZ35003EVM - 001評估模塊是一個易于使用的平臺，專門用于評估Simple Switcher?電源模塊的特性和性能。它采用了LMZ35003器件，可在7V至50V的輸入電源下工作。其獨特之處在于，通過簡單的配置跳線，輸出電壓可以設置為五個常用值之一，開關頻率也能設置為四個值之一。而且，該評估模塊能夠提供高達2.5A的額定輸出電流，同時在電路板上使用了最少的輸入和輸出電容，若有需要，還預留了額外的輸入和輸出電容焊盤。

二、開始使用

電源連接

首先，要將主機電源連接到評估模塊的端子排TB1，這里Vin和GND端子都有清晰的標記，端子排可以接受最大16 AWG的電線。需要注意的是，為了進行全面評估，主機電源必須能夠調(diào)節(jié)到50V，并且能夠提供至少3A的電流。評估模塊的輸出通過端子排TB2引出，我們可以將電子負載或電阻負載連接到該端子排。

電壓測試點

在端子排附近設有輸入和輸出電壓測試點，這些測試點主要用于電壓監(jiān)測。我們可以將電壓表連接到這些點來測量Vin和Vout，但千萬不要將它們用作輸入電源或輸出負載的連接點，因為連接到測試點的PCB走線并沒有設計成能夠支持大電流。

跳線設置

在通電之前，我們要確保Fsw選擇（J3）和Vout選擇（J4）跳線已正確安裝并設置在所需的輸出電壓位置。具體的跳線設置可以參考表1：

設置好跳線后，要將主機輸入電源設置為至少比所選輸出電壓高3V或者為7V（取兩者中的較大值），這是因為LMZ35003的最小輸入電壓規(guī)格是（Vout + 3）或7V中的較大者。然后開啟主機電源，確認是否獲得了所選的輸出電壓。

三、測試點說明

評估模塊上設置了許多測試點，這些測試點就像是我們了解電源模塊性能的窗口，以下是一些主要測試點的功能：

• VIN：輸入電壓監(jiān)測點，連接數(shù)字電壓表（DVM）可用于測量效率。
• VOUT：輸出電壓監(jiān)測點，連接DVM可用于測量效率、線路調(diào)節(jié)和負載調(diào)節(jié)。
• TB3 VIN：連接帶有短接地端的示波器探頭，可測量輸入紋波電壓。
• TB4 VOUT：連接帶有短接地端的示波器探頭，可測量輸出紋波電壓和瞬態(tài)響應。
• SS/TR：監(jiān)測軟啟動電容上的電壓，也可作為跟蹤功能的輸入。
• INH/UVLO：將該端子接地可禁止功率轉(zhuǎn)換；當該端子懸空時，該引腳的電壓為欠壓鎖定（UVLO）電阻分壓器網(wǎng)絡的電壓。
• RT/CLK：監(jiān)測器件的RT引腳（定時電阻）。通過向該引腳接地添加電阻可提高開關頻率，該引腳也可以由3.3V邏輯電平時鐘信號驅(qū)動來設置開關頻率，支持400kHz至1MHz的頻率范圍。
• PWRGD：監(jiān)測電源良好（Power Good）引腳。評估模塊上提供了一個弱上拉至5.1V的電壓，當輸出電壓在其標稱值的±8%范圍內(nèi)時，PWRGD引腳為高電平。
• GND：用于儀表或示波器探頭的接地點。
• PH：通過測試點，使用示波器監(jiān)測器件的相位引腳（開關節(jié)點），可測量穩(wěn)壓器的開關頻率。需要注意的是，只能使用x10示波器探頭來監(jiān)測該點，因為傳統(tǒng)電纜或x1探頭的雜散電容可能會影響器件的運行。
• VS +：該信號監(jiān)測反饋環(huán)路監(jiān)測輸出電壓的點，可用于在外部負載處遠程感應輸出電壓，也可作為頻率響應環(huán)路分析儀的注入點，注入信號可以施加在SENSE +和VOUT測試點之間。

四、操作注意事項

欠壓鎖定（UVLO）

工廠庫存的評估模塊的UVLO閾值約為6.5V，具有0.5V的遲滯。輸入電壓必須高于UVLO閾值，功率轉(zhuǎn)換才會開始。UVLO閾值由電阻R10和R11設置，具體設置信息可以參考數(shù)據(jù)手冊。

軟啟動

當輸入電壓高于UVLO閾值時，功率轉(zhuǎn)換開始，輸出電壓大約在10ms內(nèi)上升到最終值。如果需要增加軟啟動間隔，可以在評估模塊底部的C4位置添加電容，不過工廠庫存的評估模塊在該位置并未安裝電容。

負載特性

LMZ35003是一個非同步降壓穩(wěn)壓器，這意味著功率級只能提供電流而不能吸收電流。在輕負載時，PH測試節(jié)點上觀察到的波形會出現(xiàn)明顯的振鈴現(xiàn)象，這是正常的；而在重負載時，PH波形會變成矩形。在測量開關頻率時，建議施加1A或更大的負載，以確保獲得準確的讀數(shù)。

短路保護

LMZ35003不設計用于承受持續(xù)的輸出短路情況，它可以承受瞬間短路（< 5秒），但持續(xù)短路可能會對器件造成永久性損壞。

五、其他信息

電路板設計

文檔中提供了LMZ35003EVM - 001印刷電路板的設計圖，包括頂層、各層和底層的設計，這些設計有助于我們了解電路板的布局和布線，從而更好地進行調(diào)試和優(yōu)化。

物料清單

詳細的物料清單列出了評估模塊上使用的各種元件，包括電容、電阻、二極管、接頭等，這對于我們進行元件替換或故障排查非常有幫助。

法規(guī)合規(guī)信息

該評估模塊可能需要遵守聯(lián)邦通信委員會（FCC）和加拿大工業(yè)部（IC）的規(guī)則。對于不適用這些規(guī)則的評估模塊，它僅用于工程開發(fā)、演示或評估目的，不適合一般消費者使用。如果在使用過程中設備產(chǎn)生的射頻能量可能會對無線電通信造成干擾，用戶需要自行承擔糾正干擾的費用。

使用警告和免責聲明

這個評估模塊僅用于實驗室/開發(fā)環(huán)境中的初步可行性評估，不適合作為成品電氣設備供消費者使用。用戶需要對設備的正確和安全處理承擔全部責任，并確保產(chǎn)品符合相關的法律法規(guī)。如果要將其用于安全關鍵或生命關鍵應用，必須提前通知TI并簽訂單獨的保證和賠償協(xié)議。

通過對LMZ35003EVM - 001評估模塊的詳細了解，我們可以看到它為電源模塊的評估提供了一個全面且便捷的平臺。但在使用過程中，我們一定要嚴格按照操作說明進行操作，注意各項注意事項，這樣才能準確地評估電源模塊的性能，為我們的設計工作提供有力的支持。大家在使用這個評估模塊時有沒有遇到過什么有趣的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。