探索 ER2120QI 評(píng)估板：高效電源設(shè)計(jì)的利器

在電源管理領(lǐng)域，集成度高且性能出色的電源解決方案一直是工程師們追求的目標(biāo)。今天，我們就來深入探討一下 AITERA 的 Enpirion? Power Evaluation Board ER2120QI 2A 同步降壓 PowerSoC 評(píng)估板，看看它能為我們帶來哪些驚喜。

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評(píng)估板概述

ER2120QI 評(píng)估板是一款高度集成的電源解決方案。它將控制器、集成功率 MOSFET、大部分補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以及針對(duì)系統(tǒng)故障的保護(hù)電路整合在一起。這種高度集成的設(shè)計(jì)與其他競(jìng)爭(zhēng)解決方案相比，顯著減少了電路板的占用空間和元件數(shù)量，為工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)節(jié)省了寶貴的空間和成本。

評(píng)估板在設(shè)計(jì)上充分考慮了工程測(cè)試的便利性，提供了多種編程選項(xiàng)、夾線和測(cè)試點(diǎn)，讓工程師能夠輕松地對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試。

評(píng)估板連接與設(shè)置步驟

使能設(shè)置

評(píng)估板上的使能開關(guān)（S1）以及測(cè)試點(diǎn)（TP3、TP111 和 TP211）用于控制電源的開啟和關(guān)閉。其中，EN_ALL 開關(guān)處于 ON 位置，并且 EN1 和 EN2 也處于 ON 位置時(shí)，兩個(gè)電源模塊都將被啟用；單獨(dú)控制 EN1 或 EN2 可分別啟用上、下兩個(gè)電源模塊。需要注意的是，S1 的功能可以被外部信號(hào)覆蓋，并且在使用外部信號(hào)作為開漏信號(hào)時(shí)，需要移除 R101 和 R201。

輸入電壓連接

根據(jù)輸入電壓的范圍，我們需要對(duì) JP1 和 JP2 跳線進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。當(dāng)輸入電壓在 5.5V 至 14V 之間時(shí)，移除 JP1 和 JP2 上的跳線；當(dāng)輸入電壓在 4.5V 至 5.5V 之間時(shí)，安裝跳線。同時(shí)，要確保兩個(gè)模塊連接到相同的電源軌。

電源輸入連接

當(dāng)通過 JP1 和 JP2 將 VIN 連接到 AVINO 時(shí)，在 J1 上連接 4.5V 至 5.5V 的電源；否則，連接 5.5V 至 14V 的電源。在確保所有連接正確后，再開啟電源。

接地連接

將輸入地連接到 J2，輸出地連接到 J4 和 J6。P1 和 P2 可作為測(cè)試探頭的接地端。

輸出電壓設(shè)置

通過外部電阻分壓器可以對(duì)穩(wěn)壓器的輸出電壓進(jìn)行編程。具體的計(jì)算公式為： [R{111}=frac{R{108} 0.6 V}{V{out 1}-0.6 V}] [R{211}=frac{R_{208} 0.6 V}{V_{out 2}-0.6 V}] 其中，R108 和 R208 均為 28kΩ，分別是上、下兩個(gè)模塊的反饋電阻；0.6V 是內(nèi)部參考電壓；Vout1 和 Vout2 分別是上、下兩個(gè)模塊的期望輸出電壓。

負(fù)載連接

將負(fù)載的正極端子連接到 J3 或 J5。完成上述步驟后，就可以開啟設(shè)備了。

其他重要設(shè)置

主從設(shè)置

通過對(duì) R100、R103、R200 和 R203 電阻的設(shè)置，可以將上、下兩個(gè)設(shè)備分別配置為主設(shè)備或從設(shè)備。默認(rèn)情況下，上設(shè)備配置為主模式，下設(shè)備配置為從模式。

同步設(shè)置

對(duì)于主從操作，需要安裝 JP3 跳線；若要使上、下兩個(gè)設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，則移除 JP3 并將兩個(gè)設(shè)備都配置為主設(shè)備。

開關(guān)頻率設(shè)置

穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率可以在 500 kHz 至 1.2 MHz 之間進(jìn)行編程，計(jì)算公式如下： [R{104}=frac{48000}{f{osc 1}(kHz)}] [R{204}=frac{48000}{f{osc 2}(kHz)}] 需要注意的是，使用低于 40kΩ 或高于 97kΩ 的電阻可能會(huì)損壞 ER2120QI，因此不建議這樣做。

軟啟動(dòng)電容設(shè)置

軟啟動(dòng)電容默認(rèn)值為 15nF，它與內(nèi)部 30μA 的電流源一起設(shè)置了轉(zhuǎn)換器的軟啟動(dòng)間隔 tSS，公式為： [C{S S}(mu F)=50 * t{S S}(s)]

測(cè)試建議

為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 電壓測(cè)量：使用評(píng)估板上提供的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行輸入和輸出電壓的測(cè)量。
2. 電流測(cè)量：使用串聯(lián)電流表或精確的分流電阻來測(cè)量輸入和輸出電流，這在測(cè)量效率時(shí)尤為重要。
3. 信號(hào)測(cè)量：使用低環(huán)路電感的示波器探頭來測(cè)量開關(guān)信號(hào)和輸入/輸出紋波，以避免噪聲耦合到探頭接地線上。輸入紋波、輸出紋波和負(fù)載瞬態(tài)偏差最好在相應(yīng)的輸入/輸出電容附近進(jìn)行測(cè)量。
4. 電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)：評(píng)估板上為 POK 信號(hào)提供了上拉電阻，可以通過標(biāo)記為 POK 的夾線來監(jiān)測(cè)電源的 OK 狀態(tài)。

總結(jié)

ER2120QI 評(píng)估板以其高度集成的設(shè)計(jì)、豐富的功能和便捷的測(cè)試設(shè)置，為電源設(shè)計(jì)工程師提供了一個(gè)強(qiáng)大而靈活的解決方案。無論是在節(jié)省電路板空間、提高設(shè)計(jì)效率還是保證測(cè)量準(zhǔn)確性方面，它都表現(xiàn)出色。希望通過本文的介紹，能讓大家對(duì) ER2120QI 評(píng)估板有更深入的了解，在實(shí)際設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。大家在使用這款評(píng)估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。