探索LM2650評(píng)估板：設(shè)計(jì)與應(yīng)用全解析

在電子工程師的日常工作中，評(píng)估板是開發(fā)和測試新電路的重要工具。今天我們就來深入了解一下德州儀器（Texas Instruments）的LM2650評(píng)估板，看看它在DC/DC轉(zhuǎn)換器開發(fā)中能發(fā)揮怎樣的作用。

文件下載：LM2650EVAL.pdf

評(píng)估板概述

LM2650評(píng)估板是專門為基于LM2650集成電路開發(fā)DC/DC轉(zhuǎn)換器而設(shè)計(jì)的工具。它適用于單輸出降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，其電路板最多可容納包括LM2650在內(nèi)的28個(gè)組件。不過，并非所有應(yīng)用都需要安裝全部28個(gè)組件，具體的組件數(shù)量取決于應(yīng)用需求以及是否使用可編程軟啟動(dòng)等功能。這塊評(píng)估板的設(shè)計(jì)初衷是作為一個(gè)可重復(fù)使用的工具，能夠構(gòu)建滿足不同應(yīng)用需求的各種轉(zhuǎn)換器，而不僅僅是展示LM2650的一種應(yīng)用場景。

為了方便用戶使用，評(píng)估板上已經(jīng)預(yù)裝了一個(gè)LM2650樣本和另外八個(gè)組件，包括C1、C2、C6和CB處的0.1μF電容、(CV_{DD})處的0.2μF電容、CSS處的0.01μF電容、R2處的24.9kΩ電阻以及R4處的0Ω電阻。其中前七個(gè)組件在許多應(yīng)用中都很常見，而R4處的0Ω電阻則是用于將SYNC輸入接地。當(dāng)不使用同步功能時(shí)，SYNC輸入確實(shí)應(yīng)該接地。

典型應(yīng)用電路

90kHz應(yīng)用電路

文檔中給出了兩種典型的90kHz應(yīng)用電路，輸入電壓范圍為7至18V，適用于多種電池組，如8 - 12節(jié)鎳鎘或鎳氫電池、3 - 4節(jié)鋰離子電池、8 - 11節(jié)堿性電池以及6節(jié)鉛酸電池。輸出有5V/3A和3.3V/3A兩種規(guī)格。在這些電路中，輸入濾波電容、自舉電容、軟啟動(dòng)電容和VDD旁路電容等都有明確的規(guī)格要求。例如，輸入濾波電容C1、C2和C6使用0.1μF陶瓷貼片電容，自舉電容CB同樣為0.1μF陶瓷貼片電容。電感L1根據(jù)輸出規(guī)格不同，分別選用40μH（5V/3A輸出）和33μH（3.3V/3A輸出）。

200kHz應(yīng)用電路

另外，還給出了兩種典型的200kHz應(yīng)用電路，輸入電壓和適用電池組與90kHz電路相同。輸出規(guī)格同樣為5V/3A和3.3V/3A。與90kHz電路相比，200kHz電路的電感值有所減小，分別為20μH（5V/3A輸出）和15μH（3.3V/3A輸出），這是以稍微增加開關(guān)損耗為代價(jià)來換取更小的電感尺寸。同時(shí)，頻率調(diào)整電阻RFA使用24.9kΩ電阻。

熱性能表現(xiàn)

LM2650采用24引腳SO封裝，這是一種帶有實(shí)心銅引線框架的模塑塑料封裝。芯片產(chǎn)生的大部分熱量通過引線框架傳導(dǎo)到電路板上的3盎司銅層，電路板起到了散熱片的作用。在靜止空氣中，當(dāng)耗散功率分別為1.0W、1.5W和2.0W時(shí)，安裝在電路板上的封裝IC的結(jié)到環(huán)境熱阻分別為38°C/W、37°C/W和35°C/W，而單獨(dú)封裝IC在靜止空氣中的結(jié)到環(huán)境熱阻為78°C/W。電路板采用0.063英寸厚的FR - 4材料。

組件放置與功能

文檔中還提供了一個(gè)完整的組件放置焊盤列表，詳細(xì)說明了每個(gè)焊盤的用途。例如，U1焊盤用于放置LM2650；C1、C2、C3和C4處放置的電容用于過濾輸入電源軌的高頻開關(guān)噪聲；C5焊盤雖然標(biāo)注為電容位置，但實(shí)際上不放置組件，可用于接地SLEEP LOGIC輸入；C6處的電容同樣用于過濾輸入電源軌的高頻開關(guān)噪聲，但針對(duì)的是IC內(nèi)部信號(hào)電平電路使用的VIN軌。

工程師們?cè)谑褂肔M2650評(píng)估板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和性能要求，合理選擇組件并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。同時(shí)，熱性能也是需要考慮的重要因素，尤其是在高功率應(yīng)用中。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過熱性能方面的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。