MAX15301評估套件：數(shù)字DC - DC控制器評測利器

在電子工程師的日常工作中，評估和測試數(shù)字DC - DC控制器是一項重要任務。今天就為大家詳細介紹MAX15301評估套件（EV kit），它是評估MAX15301數(shù)字DC - DC控制器集成電路（IC）的得力工具。

文件下載：MAX15301EVKITHP#.pdf

一、套件概述

MAX15301評估套件是經(jīng)過驗證的應用電路設計，用戶可以輕松修改和測試不同操作條件下的電路。若有需要，它能作為獨立電路板使用。不過，要充分發(fā)揮IC的性能，需將其通過Maxim PowerTool MAXPOWERTOOL002# USB - to - PMBus?接口轉(zhuǎn)接器連接到PC，再利用Maxim的數(shù)字PowerTool圖形用戶界面（GUI）軟件進行控制和監(jiān)控。該PowerTool GUI支持Windows XP、Windows Vista和Windows 7系統(tǒng)，能讓PC控制PMBus接口并收集評估套件的實時數(shù)據(jù)，為工程師提供了一個簡單的操作界面。

二、特點與優(yōu)勢

（一）InTune?數(shù)字負載點（PoL）開關(guān)模式電源（SMPS）控制器

1. 數(shù)字狀態(tài)空間控制：這種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的電源管理，提高電源的穩(wěn)定性和響應速度。
2. 雙邊緣調(diào)制脈沖寬度調(diào)制（PWM）：雙邊緣調(diào)制技術(shù)可以更靈活地控制脈沖寬度，從而優(yōu)化電源的效率和性能。
3. 300kHz至1MHz開關(guān)頻率：較寬的開關(guān)頻率范圍，能讓工程師根據(jù)具體應用場景選擇合適的頻率，以平衡效率和紋波等指標。
4. 輸入輸出電壓范圍靈活
   • 線性模式下輸入電壓范圍為5V至14V，BabyBuck模式下為6.5V至14V。
   • 輸出電壓范圍為0.6V至3.3V，可滿足多種不同設備的供電需求。
5. 25A輸出電流能力：能夠為負載提供較大的電流，適用于對功率要求較高的應用。

（二）其他特性

1. 引腳綁定或PMBus配置：提供了兩種配置方式，方便工程師根據(jù)實際需求進行靈活設置。
2. SMB連接器：用于低噪聲測量，其輸出電壓（VOUT）和開關(guān)節(jié)點（LX）的SMB連接器采用50Ω電阻進行端接，可直接連接示波器輸入，實現(xiàn)低噪聲測量。不過，要注意LX信號經(jīng)過20:1電阻分壓器，需調(diào)整示波器探頭設置以考慮信號衰減。
3. 多軌評估連接器：方便進行多軌系統(tǒng)的評估，可將多個評估套件連接在一起，模擬全PMBus啟用的多軌系統(tǒng)。
4. PMBus接口：用于控制和監(jiān)控，通過該接口，工程師可以方便地對評估套件進行控制和數(shù)據(jù)采集。

三、快速啟動

（一）所需設備

1. MAX15301 EV套件
2. MAXPOWERTOOL002# USB - to - PMBus接口套件
3. 6.5V至12V、15A直流電源
4. 100MHz示波器（≥2通道）
5. 電子負載
6. 數(shù)字萬用表（DMMs）
7. 裝有Windows XP、Windows Vista或Windows 7系統(tǒng)的PC及可用USB端口
8. RG - 174 BNC - to - SMB電纜（用于示波器連接）

（二）操作步驟

1. 訪問www.maximintegrated.com/evkitsoftware下載最新版本的數(shù)字PowerTool軟件和PowerTool GUI，并按自動安裝程序進行安裝。
2. 使用隨附的USB電纜將MAXPOWERTOOL002#接口轉(zhuǎn)接器連接到PC。
3. 完成USB - to - PMBus接口設備的驅(qū)動安裝過程。
4. 啟動PowerTool GUI，驗證GUI是否連接到接口，且接口設備LED是否變綠。
5. 使用香蕉插頭測試線將電源連接到評估套件的電源輸入連接器J9，或使用2.5mm直流插頭（中心正極）連接到J11，注意正確的極性。
6. 使用香蕉插頭測試線或通過螺絲端子將負載連接到評估套件的電源輸出端子（VOUT，J12）。
7. 根據(jù)需要，使用BNC - to - SMB同軸電纜將示波器連接到VOUT（CJ2）和LX/20（CJ3）連接器。也可使用傳統(tǒng)示波器探頭進行連接。
8. 使用隨附的16針帶狀電纜將PowerTool連接到J3，確保紅色條紋在J3 - 1處。
9. 檢查HSSP開關(guān)（SW）是否處于NORMAL位置。
10. 使用隨附的分流器在J6插頭（SET）上設置評估套件的輸出電壓。
11. 使用隨附的分流器在J5插頭（ADDR0）上設置評估套件的SMBus從地址。
12. 使用隨附的分流器在J8上設置評估套件為單模式操作。
13. 將評估套件的輸出使能開關(guān)（SW1）設置為OFF位置。
14. 打開輸入電源。
15. 在GUI界面上點擊Yes，強制GUI重新掃描總線地址，GUI應檢測到評估套件并顯示MAX15301設備的PMBus信息列。
16. 通過將SW1置于ON位置，或使用GUI PMBus使能控制（在Dashboard選項卡上）來啟用評估套件的輸出。

四、硬件詳細說明

（一）輸出電壓設置

可通過在MAX15301的SET引腳和GND之間連接電阻來配置輸出電壓。具體做法是在評估套件的J6插頭的五個標記位置之一跨接分流器，也可移除J6上的跳線，在J13上跨接帶引腳電阻進行額外的引腳綁定設置。施加輸入電源后，SET電阻將被讀取。通過GUI經(jīng)PMBus接口發(fā)送新的VOUT_COMMAND值，可隨時更改輸出電壓設定點。

（二）PMBus從地址設置

通過在IC的ADDR0和GND以及ADDR1和GND之間連接電阻來配置評估套件的從地址。評估套件上的電阻R1連接到ADDR1，可選擇地址列并設置電感器DCR信號的電流限制電壓。通過在J5插頭的標記位置之一放置分流器，從四個可能值中選擇ADDR0電阻值。也可移除J5上的跳線，在J10上跨接帶引腳電阻進行額外的引腳綁定設置。施加輸入電源時，ADDR0和ADDR1電阻將被讀取一次，且無法通過PMBus接口更改從地址。

（三）LED指示燈

評估套件有兩個LED指示燈，一個顯示輔助電源是否存在，另一個顯示IC的輸出電源是否正常。當板載3.3V輔助電源可用時，Pilot Light LED（CR2）亮起綠色，即向J9或J11的VIN施加輸入電壓時，VAUX可用。當滿足VIN存在、VAUX存在且IC斷言電源正常（PG引腳開路）這些條件時，PG LED（CR1）亮起綠色。

（四）使能開關(guān)

評估套件包含一個開關(guān)（SW1）來控制IC的EN輸入，該開關(guān)有兩個標記位置：ON時，EN引腳（EN_BUS）被三態(tài)去抖電路拉高；OFF時，EN引腳（EN_BUS）被去抖電路拉低。

（五）HSSP - NORMAL開關(guān)

評估套件的HSSP - NORMAL開關(guān)（SW12）必須設置為NORMAL位置才能正常工作。

（六）輸出電流校準

IC具有報告實際負載電流的能力，這依賴于經(jīng)過正確校準的IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值。在評估套件生產(chǎn)過程中，這些值已計算并存儲在IC固件中。若輸出電感器發(fā)生變化，需重新校準這些參數(shù)，以確保GUI報告準確的輸出電流。具體校準過程可參考Maxim網(wǎng)站上的應用筆記5601：InTune數(shù)字電源的電流校準程序。

五、多評估套件系統(tǒng)評估

多個Maxim Intune評估套件可連接在一起，模擬全PMBus啟用的多軌系統(tǒng)。每個評估套件必須設置不同的SMBus地址，并施加電源。創(chuàng)建多軌系統(tǒng)的步驟如下：

1. 通過移動地址跳線為每個評估套件設置地址。
2. 通過移動VOUT跳線為每個評估套件設置輸出電壓（注意：VOUT可稍后通過PMBus接口更改）。
3. 使用連接器J1和J2將多個評估套件連接在一起。
4. 將PowerTool USB轉(zhuǎn)接器連接到任意一個評估套件。
5. 為每個評估套件施加電源連接。
6. 將使能開關(guān)設置為ENABLE或ON位置，但保留一個設置為DISABLE或OFF位置，因為使能信號是組合在一起的。
7. 施加輸入電壓。
8. 啟動PowerTool GUI開始監(jiān)控設備。

六、性能特性

文檔中給出了多個性能特性的圖表，包括效率與負載的關(guān)系、輸出電流與讀取輸出電流的關(guān)系、內(nèi)部溫度讀取與實際內(nèi)部溫度的關(guān)系、外部溫度讀取與實際外部溫度的關(guān)系、負載瞬態(tài)、輸出電壓紋波、啟動波形、關(guān)機波形、帶自動調(diào)諧的啟動以及不同輸出電壓下的量化噪聲等。這些圖表能幫助工程師直觀地了解MAX15301評估套件在不同條件下的性能表現(xiàn)。

七、訂購信息

表示符合RoHS標準。若需要了解定價、交貨和訂購信息，可聯(lián)系Maxim Direct（電話：1 - 888 - 629 - 4642），或訪問Maxim Integrated的網(wǎng)站www.maximintegrated.com。

綜上所述，MAX15301評估套件為電子工程師提供了一個全面、便捷的平臺，用于評估和測試MAX15301數(shù)字DC - DC控制器。通過合理使用該套件，工程師能夠更好地了解IC的性能，為實際應用中的電源設計提供有力支持。大家在使用過程中有沒有遇到過什么有趣的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。