探索LM22679評估板：從特性到應(yīng)用的全面解析

在電子工程師的日常工作中，評估板是驗證和測試芯片性能的重要工具。今天我們就來深入了解一下TI公司的LM22679評估板，看看它在電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域能為我們帶來怎樣的驚喜。

文件下載：LM22679EVAL/NOPB.pdf

一、評估板簡介

LM22679評估板是為展示LM22679開關(guān)穩(wěn)壓器的性能而設(shè)計的。該評估板的原理圖配置可在輸入電壓范圍為4.5V至42V時，提供3.3V的輸出電壓，最大負載電流可達5A。不過，由于集成N溝道MOSFET的低 (R_{DS(ON)}) 和最大占空比限制，當(dāng)輸入電壓為4.5V時，僅能在負載電流高達500 mA時提供3.3V的輸出電壓；當(dāng)輸入電壓為5.5V時，可在維持3.3V輸出電壓的情況下提供3A的輸出電流；若負載電流高于3A，則需要6.5V或更高的輸入電壓。評估板的典型工作頻率為500 kHz，設(shè)計工作環(huán)境溫度最高可達30°C。

其具體性能參數(shù)如下：

• 輸入范圍：4.5V至42V
• 輸出電壓：3.3V
• 輸出電流范圍：0A至5A
• 工作頻率：500 kHz
• 板尺寸：2.25 × 2英寸（57 mm × 50.5 mm）
• 封裝：TO - 263 THIN

在4.5V至6V的低輸入電壓下，可能需要約5 mA的最小負載才能達到穩(wěn)定的3.3V輸出電壓。如果想了解更多細節(jié)，可以參考LM22679/LM22679Q 42V, 5A SIMPLE SWITCHER降壓穩(wěn)壓器相關(guān)文檔（SNVS581）。

二、評估板設(shè)置

連接驗證

在給LM22679評估板供電之前，需要驗證所有外部連接。要確保外部電源關(guān)閉，并以正確的極性連接到VIN和GND引腳。根據(jù)需要，可在VOUT和GND引腳之間連接負載電阻或電子負載。VIN和VOUT連接應(yīng)使用最靠近各自引腳的GND引腳?？梢允褂?a href="http://m.brongaenegriffin.com/v/tag/796/" target="_blank">萬用表或示波器在VOUT引腳監(jiān)測輸出電壓。

供電啟動

在驗證完所有連接后，就可以施加輸入電源了。啟動時，負載電阻或電子負載不需要連接。施加輸入電壓后，輸出電壓會逐漸上升。要確保外部電源（輸入電壓電源）能夠提供足夠的電流，以獲得調(diào)整后的輸出電壓。同時要注意，啟動電流會大于穩(wěn)態(tài)電流。

軟啟動功能

電容C6用于設(shè)置軟啟動的時間。評估板使用了1 μF的軟啟動電容來實現(xiàn)緩慢啟動。關(guān)于軟啟動功能的詳細信息，可以參考LM22679數(shù)據(jù)手冊（SNVS581）。

電流限制調(diào)整

可以使用電阻R3來降低LM22679的標稱峰值電流限制。不過評估板上未安裝R3，這使得電流限制設(shè)置為LM22679數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的標稱電流限制。如果需要了解電流限制調(diào)整功能的相關(guān)信息，同樣可以參考數(shù)據(jù)手冊（SNVS581）。

三、組件選擇

在更改默認組件之前，需要參考LM22679/LM22679Q 42V, 5A SIMPLE SWITCHER降壓穩(wěn)壓器文檔（SNVS581）來獲取組件選擇的相關(guān)信息。TI網(wǎng)站上也提供了WEBENCH? 在線電路仿真工具，方便我們進行設(shè)計和評估。

輸出電壓調(diào)整

評估板的輸出電壓可以通過電阻R1和R2進行調(diào)整。對這些反饋電阻的任何更改可能需要相應(yīng)地更改電感和輸出電容的值。特別是當(dāng)輸出電壓調(diào)整到高于5V時，更改輸出電容C4尤為重要。

肖特基二極管

肖特基二極管D1的額定電壓為60V，以允許42V的最大輸入電壓。如果輸入電壓低于38V，可以使用40V的肖特基二極管，其正向電壓較低，有助于提高效率。為了改善散熱，可以選擇D2PAK封裝的肖特基二極管以獲得更高的效率。

輸入電容

輸入電容C2并非總是必需的，它被放置在評估板上是為了使應(yīng)用更加穩(wěn)定，并在突然施加電源時最小化輸入電壓的振鈴。電容C2還有助于穩(wěn)定轉(zhuǎn)換器環(huán)路的傳遞函數(shù)。輸入電容C1和C7提供開關(guān)電流的高di/dt部分，這兩個電容的值僅適用于LM22679的評估。在進行生產(chǎn)設(shè)計時，需要考慮電源的阻抗以及所選輸入電容的紋波電流額定值，并相應(yīng)地進行修改。具體信息可參考LM22679數(shù)據(jù)手冊（SNVS581）。

輸出電容

輸出電容C5未安裝，但評估板上預(yù)留了空間，可以添加第二個輸出電容，以進一步降低輸出電壓紋波。

四、性能特性與PCB布局

性能特性

評估板的性能特性通過一系列波形和曲線來展示，如啟動波形、5A負載下的運行情況、效率與輸出電流的關(guān)系以及整體環(huán)路增益和相位等。除非另有說明，測試條件為 (V{IN }=12 ~V) ， (T{A}=25^{circ} C) 。

PCB布局

評估板的PCB布局包括頂層和底層，具體的布局圖可以幫助我們更好地了解評估板的結(jié)構(gòu)和布線情況。

五、注意事項

在使用LM22679評估板時，還需要注意一些重要事項。TI公司保留對其半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)進行修改、改進和停產(chǎn)的權(quán)利。購買者在下單前應(yīng)獲取最新的相關(guān)信息，并驗證信息的時效性和完整性。同時，TI對其組件的性能提供保證，但測試并非對每個組件的所有參數(shù)都進行。TI不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助或買家產(chǎn)品設(shè)計的責(zé)任，買家需要為自己的產(chǎn)品和應(yīng)用負責(zé)，并提供足夠的設(shè)計和操作保障措施。

此外，TI組件在一些特定應(yīng)用（如醫(yī)療、軍事、汽車等）中有特殊的使用要求和限制，使用時需要遵循相關(guān)規(guī)定。

通過對LM22679評估板的全面了解，我們可以更好地利用它來評估和設(shè)計基于LM22679開關(guān)穩(wěn)壓器的DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器解決方案。大家在實際使用過程中，有沒有遇到過類似評估板的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。