Enpirion EN63A0QI 12A DC/DC 轉(zhuǎn)換器評(píng)估板使用指南

一、引言

歡迎選擇 Altera? Enpirion 電源產(chǎn)品！本用戶指南需與最新的設(shè)備數(shù)據(jù)手冊(cè)配合使用。EN63A0QI 是一款集成了電感器、功率 MOSFET、控制器、大部分補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以及系統(tǒng)故障保護(hù)電路的產(chǎn)品。這種高度集成的設(shè)計(jì)相較于其他競(jìng)爭(zhēng)解決方案，顯著減少了電路板占用面積和元件數(shù)量。評(píng)估板通過(guò)編程選項(xiàng)、夾線、測(cè)試點(diǎn)等設(shè)計(jì)，優(yōu)化了使用的便捷性。

文件下載：EVB-EN63A0QI.pdf

二、產(chǎn)品特性

輸出電壓可編程

EN63A0QI 可通過(guò)電阻分壓器實(shí)現(xiàn)客戶可編程輸出電壓。電阻分壓器允許用戶將輸出電壓設(shè)置在 0.6V 至 ((V{IN }-V{DROPOUT })) 范圍內(nèi)，其中壓降電壓約為 ~0.05*ILOAD。評(píng)估板出廠時(shí)配備了一個(gè) (R{A}) 和三個(gè)可選的 (R{B}) 電阻，可通過(guò)跳線設(shè)置選擇 (R_{B}) 電阻，以實(shí)現(xiàn)多種輸出電壓。

補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)

EN63A0QI 內(nèi)部集成了大部分補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，但反饋部分需要一個(gè)外部相位超前（零）電容和電阻。圖 1 展示了該網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)合適的元件值可以針對(duì)給定的輸入電壓和環(huán)路帶寬選擇實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償，圖中的方程提供了計(jì)算元件值的詳細(xì)方法。

同步功能

評(píng)估板為 S_IN 提供了一個(gè) SMC 連接器（未安裝）的占位?？梢詫?a href="http://m.brongaenegriffin.com/tags/時(shí)鐘/" target="_blank">時(shí)鐘源應(yīng)用于 S_IN，使設(shè)備的開關(guān)頻率與外部源同步。S_OUT 將輸出與開關(guān)頻率同步的時(shí)鐘信號(hào)，一個(gè) EN63A0QI 的 S_OUT 可以連接到另一個(gè) EN63A0QI 設(shè)備的 S_IN。

邏輯編程跳線

評(píng)估板提供了用于以下信號(hào)邏輯編程的跳線：

• ENABLE (ENA)：可通過(guò)跳線控制，也可移除跳線，將使能信號(hào)施加到連接器中間引腳和地來(lái)使用外部開關(guān)源進(jìn)行控制。
• Master/Slave 三元輸入 (M/S)
• Enable Pre - Bias Input (SEL)

此外，還提供了用于獲得各種輸出電壓的跳線。評(píng)估板還配備了輸入去耦和反極性保護(hù)，以防止常見的設(shè)置失誤對(duì)設(shè)備造成損害。

三、快速啟動(dòng)指南

步驟 1：設(shè)置 ENA 跳線

將 “ENA” 跳線設(shè)置到禁用位置。

步驟 2：設(shè)置輸出電壓

在連接器 J5 的所需位置放置跳線來(lái)設(shè)置輸出電壓。為使評(píng)估板正常工作，J5 最左側(cè)位置必須始終有跳線。如果其他跳線位置保持開放，則 (R{B}) 將為開路，(V{OUT }) 標(biāo)稱值為 0.6V。其他位置可選擇三個(gè)可能的 (R{B}) 電阻。表 1 顯示了 (R{A}) 和所有可能的 (R{B}) 值，以及每個(gè) (R{A}) 和單個(gè) (R{B}) 組合的 (Vout) 結(jié)果。也可以使用三個(gè) (R{B}) 電阻的并聯(lián)組合來(lái)獲得其他輸出電壓。請(qǐng)注意，該評(píng)估板的 (R{A})、(C{A}) 和 (R{B}) 值已針對(duì)約 6V 的輸入電壓進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)于較低的 (V{IN }) 值，雖然器件仍能穩(wěn)定工作，但為獲得最佳瞬態(tài)響應(yīng)，需要重新計(jì)算并安裝新的 (R{A})、(C{A}) 和 (R_{B}) 值。

步驟 3：M/S 跳線設(shè)置

如果不需要并行操作，將 M/S 跳線保持未安裝（浮空）狀態(tài)。

步驟 4：SEL 跳線設(shè)置

SEL 跳線控制 EN_PB 引腳。如果保持浮空，該引腳內(nèi)部上拉為高電平，設(shè)備將支持預(yù)偏置負(fù)載下的單調(diào)啟動(dòng)。若要將該引腳拉低，可像設(shè)置 ENABLE 引腳一樣，將跳線置于中間和右側(cè)引腳之間。

步驟 5：連接電源

將電源連接到輸入電源連接器 VIN (J7) 和 GND (J11)，并將電源設(shè)置到所需電壓（≤6.6V）。注意電源極性，盡管評(píng)估板配備了反極性保護(hù)二極管，但在某些情況下可能無(wú)法完全保護(hù)設(shè)備。

步驟 6：連接負(fù)載

將負(fù)載連接到輸出連接器 VOUT (J6) 和 GND (J10)。

步驟 7：上電

給評(píng)估板上電，并將 ENA 跳線移至啟用位置。此時(shí) EN63A0QI 已上電并產(chǎn)生所需輸出，可進(jìn)行效率、紋波、線路/負(fù)載調(diào)節(jié)、負(fù)載瞬態(tài)、電源正常、過(guò)流限制和溫度相關(guān)的測(cè)量。

步驟 7A：上電/下電行為測(cè)試

移除 ENA 跳線，將脈沖發(fā)生器（輸出禁用）信號(hào)連接到 ENA 中間引腳和地。設(shè)置脈沖幅度為 0 至 2.5 伏，脈沖周期為 10 毫秒，占空比為 50%，快速過(guò)渡時(shí)間（<1 微秒）。將示波器探頭連接到 ENA、POK 和 (V_{OUT })，并確保接地良好。啟用脈沖發(fā)生器輸出，觀察 ENA 升高和降低時(shí) (Vout) 電壓的變化。

步驟 8：鎖相測(cè)試

通過(guò)移動(dòng) ENA 跳線禁用設(shè)備，然后關(guān)閉設(shè)備電源。將脈沖發(fā)生器（正確端接且輸出禁用）信號(hào)連接到 S_IN 和 GND，最好使用 SMC 連接器。設(shè)置脈沖幅度為 0 至 2.5 伏，脈沖頻率為轉(zhuǎn)換器的自由運(yùn)行頻率。將示波器探頭連接到 S_IN 和 S_OUT，給設(shè)備上電并啟用設(shè)備。注意 S_OUT，它是自由運(yùn)行的開關(guān)頻率?，F(xiàn)在啟用脈沖發(fā)生器輸出，S_OUT 應(yīng)與 S_IN 鎖定，并具有固定延遲。在數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定的外部同步時(shí)鐘頻率鎖定范圍內(nèi)掃描時(shí)鐘頻率，并記錄兩端的鎖定范圍。

四、測(cè)試建議

為保證測(cè)量準(zhǔn)確性，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1. 使用評(píng)估板上提供的表面貼裝測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行所有輸入和輸出電壓測(cè)量，以消除線路和負(fù)載電纜上的電壓降，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)。
2. 使用串聯(lián)電流表或精確的分流電阻測(cè)量輸入和輸出電流，這在測(cè)量效率時(shí)尤為重要。
3. 使用低環(huán)路電感探頭尖端測(cè)量 (V_{OUT }) 和開關(guān)信號(hào)，以避免噪聲耦合到探頭接地線上。輸出紋波和負(fù)載瞬態(tài)偏差可在 TP19 方便地測(cè)量，如需更精確的紋波測(cè)量，請(qǐng)參考 Enpirion 應(yīng)用筆記。
4. 評(píng)估板為 POK 信號(hào)提供了上拉電阻，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)電源正常狀態(tài)。
5. 評(píng)估板上安裝了軟啟動(dòng)電容，以提供合理的軟啟動(dòng)時(shí)間，可根據(jù)需要進(jìn)行更改。
6. 過(guò)流保護(hù)電路通常將最大負(fù)載電流限制在約 14.5A。

五、輸入和輸出電容

評(píng)估板上使用的輸入電容和輸出電容的值可參考 BOM 部分，這些電容是為了實(shí)現(xiàn)更好的性能和更小的占用面積而組合選擇的。請(qǐng)注意，電容必須采用 X5R 或 X7R 電介質(zhì)配方，以確保在工作電壓和溫度范圍內(nèi)具有足夠的電容值。

六、物料清單

你在使用 Enpirion EN63A0QI 評(píng)估板的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。

七、聯(lián)系方式

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