德州儀器LP8728EVM評估模塊使用指南

一、引言

在電子設計領域，評估模塊對于工程師來說是非常重要的工具，它能幫助我們快速了解和評估芯片的性能。德州儀器（Texas Instruments）的LP8728EVM評估模塊就是這樣一個實用的工具，它能助力設計師評估LP8728器件的運行和性能。

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LP8728EVM利用LP8728的四個降壓轉換器，可提供3.3V、2.65V、1.8V和1.25V的輸出電壓。關于LP8728輸出電壓和電流額定值的詳細信息，可參考LP8728的數據手冊。為便于電路的測試和評估，該評估模塊配備了用于VIN和所有四個VOUT連接的螺絲端子，還提供了雙連接器，方便進行四線連接。不過需要注意的是，該評估模塊是在4.5V至5.5V的輸入范圍內進行測試的，大家在將LP8728設計到最終產品中之前，要根據具體的工作條件選擇合適電壓額定值的組件。

二、LP8728器件介紹

2.1 特性

LP8728是一款四輸出電源管理單元，專為低功耗FPGA、微處理器和DSP進行了優(yōu)化。它將四個高效的降壓DC/DC轉換器集成到一個封裝中，所有轉換器都以固定的3.3MHz開關頻率運行，并且降壓轉換器的開關采用了相移技術，以最小化輸入電流尖峰。其具體特性如下：

• 四個高效降壓DC/DC轉換器：最大輸出電流為1.0A，支持強制PWM操作和軟啟動控制，輸出電壓分別為$V{OUT 1}=3.3V$、$V{OUT 2}=1.25V$、$V{OUT3 }=1.8 V$或$2.65 V$（可通過引腳選擇）、$V{OUT 4}=1.8 V$。
• 獨立的使能輸入：每個轉換器都有獨立的使能輸入，方便進行控制。
• 獨立的電源良好輸出：每個轉換器都有獨立的電源良好輸出，用于指示其工作狀態(tài)。
• 保護功能：具備輸出過流、輸入過壓、過溫保護以及欠壓鎖定（UVLO）功能。
• 封裝形式：采用28引腳、0.5mm間距的QFN封裝。

2.2 應用

LP8728適用于汽車系統(tǒng)等應用場景。

三、LP8728EVM設置

3.1 輸入電源連接

輸入電源連接到VIN連接器，提供了兩個連接器以方便進行四線連接。力線應連接到連接器X1的VIN和GND端子，感測線應連接到連接器X2的VINS和GNDS端子。如果使用兩線連接，則只需將線連接到連接器X1的VIN和GND即可。輸入電壓需設置在4.5V至5.5V之間。

3.2 降壓輸出連接

每個降壓輸出也提供了兩個連接器，這在以四線模式連接源表以進行準確的IOUT與VOUT測量時非常有用。兩個輸出端子是并聯(lián)連接的，因此可以使用其中任何一個作為感測線或力線。

3.3 上拉電壓選擇

連接器X3的VDDIOX和GND可用于為EN_Bx和DEFSEL引腳連接單獨的上拉電壓。如果不需要單獨的上拉電壓，輸入引腳可以上拉到VIN電壓。通過改變J2端子上的分流器位置來選擇上拉電壓，在VDDIO和VDDIOX之間連接分流器可選擇VDDIOX作為上拉電壓，在VDDIO和AVDD之間連接分流器則選擇VIN作為上拉電壓。

3.4 測試點設置

在降壓輸出電容器附近設置了額外的測試點，方便使用示波器進行探測。在每個輸入電壓引腳（VIN_Bx和AVDD）附近也設置了類似的測試點。

四、電路板布局與堆疊

4.1 電路板布局

評估板有四層，分別為頂層（信號層）、第二層（GND層）、第三層（GND / VIN層）和底層（信號層）。文檔中還給出了各層的具體圖片。

4.2 電路板堆疊

評估板采用4層FR4電路板，頂層為35μm的銅層，接著是0.1mm的預浸料，第二層為35μm的銅層，核心層為0.7mm的接地層，第三層為35μm的銅層，再接著是0.1mm的預浸料，底層為35μm的銅層，表面處理為沉金工藝。

五、控制功能

5.1 使能引腳控制

LP8728有四個使能引腳（EN_Bx），當任何一個使能引腳被拉高時，設備激活并啟動相應的降壓轉換器（EN_B1控制buck1，EN_B2控制buck2，以此類推）。當所有EN_Bx引腳為低電平時，設備進入關機模式。

5.2 輸出電壓選擇

DEFSEL用于選擇buck 3的輸出電壓。如果DEFSEL引腳被拉高，buck 3的輸出電壓設置為2.65V；如果DEFSEL引腳設置為低電平，buck 3的輸出電壓設置為1.8V。EN_Bx引腳和DEFSEL引腳都有內部下拉電阻（500 kΩ），當EN輸入懸空時，會將狀態(tài)設置為低電平。

5.3 電源良好輸出

電源良好輸出指示每個降壓轉換器的狀態(tài)。當降壓輸出電壓達到所需輸出電壓的96%（典型值）時，電源良好引腳被拉高；如果由于過載等原因輸出電壓降至所需輸出電壓的93%（典型值）以下，相應的電源良好引腳將被設置為低電平。

5.4 控制接口

LP8728的所有數字輸入和輸出信號都連接到20引腳連接器（J3）的引腳。靠近PCB邊緣的引腳直接連接到LP8728的數字引腳，這些引腳可用于將LP8728引腳連接到任何外部源（信號發(fā)生器、外部控制器等）。對于簡單的啟用/禁用操作，在數字輸入的相鄰引腳連接了上拉電阻，通過在J3引腳之間設置分流器可以啟用降壓轉換器。同時，還提供了用于電源良好信號PG_Bx的指示燈LED，LED連接在VIN和PG_Bx引腳之間，當電源良好信號為低電平（降壓轉換器禁用或輸出電壓超出調節(jié)范圍）時，LED點亮。可以通過從連接器J3上移除分流器來斷開指示燈LED與PG_Bx引腳的連接。

六、評估板原理圖與物料清單

6.1 評估板原理圖

文檔中給出了評估板的原理圖，但未詳細描述其具體內容。大家可以根據原理圖進一步了解評估板的電路連接和工作原理。

6.2 物料清單

文檔詳細列出了評估板的物料清單，包括電容、電阻、LED、連接器、電感等組件的型號、數量、值和制造商等信息。

七、重要注意事項

德州儀器保留對其半導體產品和服務進行修正、改進和其他更改的權利，并有權根據相關標準停止任何產品或服務。買家在下單前應獲取最新的相關信息，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，但不承擔應用協(xié)助或買家產品設計的責任，買家需要為自己的產品和應用負責，并提供足夠的設計和操作保障措施。此外，對于TI組件在不同應用場景（如安全關鍵應用、醫(yī)療設備、軍事/航空航天應用、汽車應用等）有特定的使用規(guī)定和限制。

以上就是關于德州儀器LP8728EVM評估模塊的詳細介紹，希望能對電子工程師們在設計和評估相關電路時有所幫助。大家在實際使用過程中遇到問題，歡迎一起交流探討。