1.2A、20V非同步降壓調(diào)節(jié)器評(píng)估板使用指南

一、引言

在電子設(shè)計(jì)中，降壓調(diào)節(jié)器是常見且關(guān)鍵的元件。ADP2300/ADP2301評(píng)估板為我們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估1.2A、20V非同步降壓調(diào)節(jié)器的性能。本文將詳細(xì)介紹該評(píng)估板的特性、使用方法以及典型性能等方面，希望能為電子工程師們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中提供參考。

文件下載：ADP2300-EVALZ.pdf

二、評(píng)估板特性

2.1 電氣性能

• 負(fù)載電流：最大負(fù)載電流可達(dá)1.2A，能滿足大多數(shù)中小功率設(shè)備的需求。
• 輸出精度：在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，輸出精度控制在±2%，確保了輸出電壓的穩(wěn)定性。
• 輸入電壓范圍：寬輸入電壓范圍為3.0V至20V，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 輸出電壓：輸出電壓范圍從0.8V到0.85 × VIN，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

2.2 功能特性

• 開關(guān)頻率：提供700kHz（ADP2300）或1.4MHz（ADP2301）兩種開關(guān)頻率選項(xiàng)，工程師可以根據(jù)效率和解決方案尺寸的權(quán)衡來(lái)做出設(shè)計(jì)決策。
• 模式切換：具備自動(dòng)PFM/PWM模式切換功能，能在不同負(fù)載情況下優(yōu)化效率。
• 使能引腳：精密使能引腳帶有遲滯功能，可用于與其他輸入/輸出電源進(jìn)行時(shí)序控制，也可通過電阻分壓器作為可編程欠壓鎖定（UVLO）輸入。
• 集成元件：集成了高端MOSFET和自舉二極管，減少了外部元件數(shù)量，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
• 設(shè)計(jì)工具：支持ADIsimPower?在線設(shè)計(jì)工具，方便工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真。
• 封裝形式：采用超小型6引腳TSOT封裝，節(jié)省了電路板空間。

三、評(píng)估板使用方法

3.1 跳線設(shè)置

跳線J5用于啟用或禁用器件。連接位置1和2可啟用器件；連接位置2和3則禁用器件；不連接跳線時(shí)，可獲得約7.8V的VIN啟動(dòng)電壓。

3.2 輸入電源連接

在連接電源之前，確保評(píng)估板處于關(guān)閉狀態(tài)。如果電源帶有電流表，可使用該表監(jiān)測(cè)輸入電流；若電源沒有電流表，則需串聯(lián)一個(gè)電流表。將電源正極連接到評(píng)估板的VIN端子（J1），負(fù)極連接到GND端子（J3）。

3.3 輸出負(fù)載連接

連接負(fù)載前同樣要確保板處于關(guān)閉狀態(tài)。若負(fù)載帶有電流表或無(wú)需測(cè)量電流，可直接將負(fù)載連接到演示板，正負(fù)載連接到VOUT端子（J2），負(fù)負(fù)載連接到GND端子（J4）；若使用電流表，需將其與負(fù)載串聯(lián)。

3.4 電壓表連接

使用電壓表測(cè)量輸入和輸出電壓時(shí)，要確保電壓表連接到板上的正確測(cè)試點(diǎn)，避免因?qū)Ь€和連接點(diǎn)的電壓降導(dǎo)致測(cè)量誤差。輸入電壓測(cè)量時(shí)，將電壓表正極連接到輸入電容（C2）正極，負(fù)極連接到負(fù)極；輸出電壓測(cè)量時(shí)，將電壓表正極連接到輸出電容（C3或C4）正極，負(fù)極連接到負(fù)極。

3.5 上電操作

當(dāng)電源和負(fù)載連接好后，即可為評(píng)估板上電。若跳線J5未連接且輸入電源電壓高于7.8V，輸出電壓將升至3.3V。

3.6 性能測(cè)量

• 開關(guān)波形測(cè)量：使用示波器觀察開關(guān)波形，將探頭尖端置于電感連接SW引腳的一端，探頭接地端接GND。設(shè)置示波器為直流，5V/格，1μs/格時(shí)基。
• 負(fù)載調(diào)節(jié)測(cè)量：通過增加輸出負(fù)載電流并測(cè)量輸出電容（C3或C4）兩端的輸出電壓來(lái)測(cè)試負(fù)載調(diào)節(jié)性能。
• 線路調(diào)節(jié)測(cè)量：改變輸入電壓并在固定輸出電流下測(cè)量輸出電壓，輸入電壓可在輸入電容（C2）兩端測(cè)量，輸出電壓在輸出電容（C3或C4）兩端測(cè)量。
• 效率測(cè)量：效率η通過比較輸入功率和輸出功率來(lái)計(jì)算，公式為(eta=frac{V{OUT } × I{OUT }}{V{IN } × I{IN }})。
• 電感電流測(cè)量：將電感的一端從板上的焊盤上移除，使用導(dǎo)線連接焊盤和電感，然后用電流探頭測(cè)量電感電流。
• 輸出電壓紋波測(cè)量：將示波器探頭跨接在輸出電容（C3或C4）兩端，探頭接地端接電容負(fù)極，探頭尖端接正極。設(shè)置示波器為交流，1mV/格，1μs/格時(shí)基，20MHz帶寬。為獲得干凈的電壓紋波測(cè)量結(jié)果，要盡量縮短示波器探頭的接地長(zhǎng)度。
• 輸出電壓調(diào)整：ADP2300/ADP2301演示板輸出預(yù)設(shè)為3.3V，可使用公式(V{OUT }=0.800 V timesleft(1+frac{R{2}}{R_{4}}right))調(diào)整輸出電壓。

四、典型性能特性

文檔中給出了一系列典型性能曲線，包括不同輸出電壓下的效率曲線、負(fù)載調(diào)節(jié)曲線、線路調(diào)節(jié)曲線等。例如，在(V{N}=12 ~V)，(f{s w}=1.4 MHz)時(shí)，不同輸出電壓（5.0V、3.3V、2.5V）下的效率曲線展示了效率隨輸出電流的變化情況；負(fù)載調(diào)節(jié)曲線則反映了在不同開關(guān)頻率下，輸出電壓隨負(fù)載電流的變化。這些曲線為工程師在設(shè)計(jì)中評(píng)估調(diào)節(jié)器的性能提供了重要參考。

五、演示板原理圖和物料清單

5.1 ADP2300

原理圖展示了各元件的連接方式，物料清單詳細(xì)列出了所需元件的型號(hào)、數(shù)量、制造商等信息。例如，電容C1為0.1μF、25V、0603、X7R的Murata電容，型號(hào)為GRM188R71E104KA01；電感L1為10μH、2.1A的Vishay屏蔽功率電感，型號(hào)為L(zhǎng)PS6225-103MLC。

5.2 ADP2301

與ADP2300類似，ADP2301也有相應(yīng)的原理圖和物料清單。不同之處在于電感L1為4.7μH、3.0A的Vishay屏蔽功率電感，型號(hào)為L(zhǎng)PS6225-472MLC，開關(guān)頻率為1.4MHz。

六、演示板布局

文檔提供了演示板的各層布局圖，包括頂層、第二層、第三層和底層。工程師可以根據(jù)布局圖了解元件的分布和布線情況，為實(shí)際設(shè)計(jì)中的PCB布局提供參考。

七、注意事項(xiàng)

7.1 ESD防護(hù)

該評(píng)估板為靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://www.makelele.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但高能量ESD仍可能導(dǎo)致器件損壞。因此，在操作過程中要采取適當(dāng)?shù)腅SD防護(hù)措施，避免性能下降或功能喪失。

7.2 法律條款

使用評(píng)估板即表示同意相關(guān)的法律條款和條件。評(píng)估板僅供評(píng)估使用，不得用于其他目的，且不得出租、租賃、銷售、轉(zhuǎn)讓等。同時(shí)，要遵守保密規(guī)定，不得將評(píng)估板的任何部分披露或轉(zhuǎn)讓給其他方。若評(píng)估板出現(xiàn)損壞或進(jìn)行了修改，需及時(shí)告知ADI。

八、總結(jié)

ADP2300/ADP2301評(píng)估板為電子工程師提供了一個(gè)全面評(píng)估1.2A、20V非同步降壓調(diào)節(jié)器性能的平臺(tái)。通過了解其特性、使用方法和典型性能，工程師可以更好地將該調(diào)節(jié)器應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中。在使用過程中，要注意ESD防護(hù)和遵守相關(guān)法律條款，確保評(píng)估板的正常使用和性能穩(wěn)定。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否遇到過類似評(píng)估板使用的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。