探索 LMZ1420xEXT / LMZ1200xEXT 評(píng)估板：高效電源模塊的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源模塊的性能和可靠性至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）的 LMZ1420xEXT 和 LMZ1200xEXT SIMPLE SWITCHER? 電源模塊及其評(píng)估板。

文件下載：LMZ12002EXTEVAL/NOPB.pdf

電源模塊概述

性能特點(diǎn)

LMZ1420xEXT 和 LMZ1200xEXT 電源模塊是易于使用的 DC - DC 解決方案，能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá) 3A 的負(fù)載，具備出色的電源轉(zhuǎn)換效率、輸出電壓精度以及線路和負(fù)載調(diào)節(jié)能力。它們采用創(chuàng)新封裝，不僅提升了熱性能，還支持手工或機(jī)器焊接。

輸入輸出電壓范圍

LMZ14203EXT/2EXT/1EXT 可接受 6V 至 42V 的輸入電壓軌，而 LMZ12003EXT/2EXT/1EXT 能接受 4.5V 至 20V 的輸入電壓軌。這兩款模塊都能提供低至 0.8V 且高至 6V 的可調(diào)且高精度輸出電壓。

控制結(jié)構(gòu)與特性

控制結(jié)構(gòu)采用帶有輸入電壓前饋的恒定導(dǎo)通時(shí)間，這使得在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)開關(guān)頻率幾乎恒定?？刂骗h(huán)路與低 ESR 輸出電容器（如陶瓷電容）配合良好。通過在上級(jí)反饋電阻上跨接輸出前饋電容，可以優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。此外，精確的使能輸入允許對(duì)輸入電源進(jìn)行可編程欠壓鎖定（UVLO），外部軟啟動(dòng)電容有助于控制啟動(dòng)輸出上升時(shí)間。

保護(hù)特性

該系列模塊具備無損逐周期谷值電流限制，可保護(hù)模塊免受過流或短路故障影響，還擁有熱關(guān)斷、輸入欠壓鎖定功能，并且能夠在預(yù)偏置輸出下啟動(dòng)。同時(shí)，它們通過了沖擊和振動(dòng)認(rèn)證，可在低至 - 55°C 的環(huán)境下運(yùn)行。

評(píng)估板規(guī)格

電氣規(guī)格

• 輸入輸出電壓：LMZ1420xEXT 的輸入電壓范圍為 6V 至 42V，使能 UVLO 為 8V，輸出電壓 (V{OUT}=3.3V)；LMZ1200xEXT 的輸入電壓范圍為 4.5V 至 20V，使能 UVLO 為 4.5V，輸出電壓 (V{OUT}=1.8V)。
• 熱阻參數(shù)：熱阻 (theta{JA}=20^{circ}C / W)，(theta{JC}=1.9^{circ}C / W)。在 12V 輸入、環(huán)境溫度高達(dá) 80°C 時(shí)能夠滿負(fù)載運(yùn)行。

物理規(guī)格

評(píng)估板采用四層設(shè)計(jì)，所有四層均為 1 盎司銅重量，兩個(gè)內(nèi)部接地層相同。尺寸為 1.705 英寸 x 3.03 英寸（4.33 厘米 x 7.7 厘米），厚度為 62 密耳（0.062 英寸）的 FR4 層壓材料。

額外功能

評(píng)估板上有額外的組件安裝焊盤，可用于試驗(yàn)不同的輸入電容（Cin）和輸出電容（Cout）組合，或在使能輸入上使用齊納鉗位。

物料清單

LMZ1420xEXT 物料清單

在輸入電壓 (V{IN}=8V) 至 42V，輸出電壓 (V{OUT}=3.3V)，最大輸出電流 (I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A) 的情況下，包含 SIMPLE SWITCHER? PFM - 7 模塊 U1（型號(hào)為 LMZ14203 或 LMZ14202 或 LMZ14201），以及多種電容、電阻等元件。

LMZ1200xEXT 物料清單

當(dāng)輸入電壓 (V{IN}=4.5V) 至 20V，輸出電壓 (V{OUT}=1.8V)，最大輸出電流 (I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A) 時(shí)，同樣包含 SIMPLE SWITCHER? PFM - 7 模塊 U1（型號(hào)為 LMZ12003 或 LMZ12002 或 LMZ12001），以及相應(yīng)的電容、電阻等元件。

性能特性

文檔中給出了 LMZ14201EXT 的電流限制曲線、LMZ14203EXT 和 LMZ12003EXT 的啟動(dòng)波形、LMZ14203EXT 的輸出紋波和瞬態(tài)響應(yīng)等性能數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于工程師評(píng)估模塊在不同工作條件下的性能非常有幫助。

PCB 布局圖

評(píng)估板的 PCB 布局圖包括頂層、內(nèi)部接地層和底層。Gerber 和 CAD 文件可以從 LMZ14203EXT 產(chǎn)品文件夾中下載。合理的 PCB 布局對(duì)于電源模塊的性能和可靠性至關(guān)重要，工程師可以根據(jù)這些布局圖進(jìn)行參考和優(yōu)化。

重要注意事項(xiàng)

德州儀器保留對(duì)其半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行改進(jìn)和變更的權(quán)利，買家在下單前應(yīng)獲取最新信息。TI 對(duì)其組件的性能提供保修，但不承擔(dān)買家產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的責(zé)任。此外，對(duì)于不同應(yīng)用場(chǎng)景（如醫(yī)療、軍事、汽車等），TI 有相應(yīng)的使用限制和要求。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師可以根據(jù)這些信息，結(jié)合具體的應(yīng)用需求，選擇合適的電源模塊和評(píng)估板，進(jìn)行電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。大家在使用這些模塊和評(píng)估板的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。