ADP5033評(píng)估板使用指南：從入門到性能評(píng)估

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理單元（PMU）的性能對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。ADP5033作為一款備受關(guān)注的微PMU，其評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)來(lái)測(cè)試和評(píng)估其性能。本文將詳細(xì)介紹ADP5033評(píng)估板的特點(diǎn)、使用方法以及性能測(cè)量等方面的內(nèi)容。

文件下載：ADP5033-1-EVALZ.pdf

評(píng)估板特點(diǎn)

ADP5033評(píng)估板是一款功能齊全的評(píng)估工具，具有以下顯著特點(diǎn)：

• 獨(dú)立運(yùn)行能力：可以獨(dú)立完成對(duì)ADP5033的各項(xiàng)測(cè)試，無(wú)需額外復(fù)雜的外部設(shè)備。
• 簡(jiǎn)單測(cè)量：借助常見的電壓源、電壓表、電流表和負(fù)載電阻等設(shè)備，就能夠進(jìn)行線路和負(fù)載調(diào)節(jié)等基本測(cè)量。
• 外部組件易訪問：方便工程師對(duì)外部組件進(jìn)行操作和調(diào)整。
• 級(jí)聯(lián)選項(xiàng)：可以從兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器中選擇為低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）供電。
• 獨(dú)立通道使能：每個(gè)通道都有專門的使能選項(xiàng)，便于靈活控制。
• 模式切換：能夠?qū)⒔祲恨D(zhuǎn)換器從省電模式（PSM）切換到脈寬調(diào)制（PWM）模式。

所需文檔

在使用評(píng)估板之前，需要參考ADP5033的數(shù)據(jù)手冊(cè)，它提供了ADP5033的詳細(xì)信息，與本評(píng)估板用戶指南結(jié)合使用，能更好地完成評(píng)估工作。

評(píng)估板概述

ADP5033評(píng)估板是一個(gè)雙降壓調(diào)節(jié)器和雙LDO解決方案，可用于評(píng)估ADP5033的性能。評(píng)估板提供標(biāo)準(zhǔn)電壓選項(xiàng)，以滿足不同的測(cè)試需求。

ADP5033采用專有的高速、電流模式、恒定頻率PWM控制方案，具有出色的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)。為了確保便攜式應(yīng)用中的電池壽命最長(zhǎng)，它還具備PSM模式，可在輕負(fù)載條件下降低開關(guān)頻率，同時(shí)也支持切換到固定PWM模式。3MHz的開關(guān)頻率有助于減小外部組件的尺寸。

此外，ADP5033的LDO具有低靜態(tài)電流、低壓降和寬輸入電壓范圍等特點(diǎn)，可延長(zhǎng)便攜式設(shè)備的電池壽命。

評(píng)估板頂層布局

評(píng)估板的頂層布局如圖1所示，清晰地展示了各個(gè)組件的位置和連接方式，為后續(xù)的操作提供了直觀的參考。

使用評(píng)估板

上電操作

評(píng)估板在出廠時(shí)已完全組裝和測(cè)試。在給評(píng)估板上電之前，需要按照以下步驟進(jìn)行操作：

1. 使能跳線：連接JP4（EnA）從引腳1到引腳2，使能ADP5033的BUCK2和LDO1；連接JP5（EnB）從引腳1到引腳2，使能BUCK1和LDO2。
2. 模式跳線：將JP3（Mode）拉高到J1（VIN_1），強(qiáng)制BUCK1和BUCK2進(jìn)入強(qiáng)制PWM操作；將JP3（Mode）拉低到J11（GND1），允許BUCK1和BUCK2在自動(dòng)PWM/PSM模式下運(yùn)行。
3. 輸入電源連接：如果輸入電源包含電流表，可使用該表監(jiān)測(cè)輸入電流，將電源的正極連接到評(píng)估板的J1（VIN_1），負(fù)極連接到J11（GND1）；如果電源不包含電流表，則需要將電流表與輸入電源串聯(lián)，注意電流表會(huì)增加輸入源的電阻，在高輸出電流時(shí)電壓會(huì)降低。
4. 輸出負(fù)載連接：可以連接電子負(fù)載或電阻來(lái)設(shè)置負(fù)載電流。如果負(fù)載包含電流表或不需要測(cè)量電流，可直接將負(fù)載連接到評(píng)估板；如果使用電流表，則需要將其與負(fù)載串聯(lián)。
5. 電壓表連接：使用電壓表測(cè)量輸入和輸出電壓，確保電壓表連接到評(píng)估板的相應(yīng)端子，而不是負(fù)載或電源本身，以避免因引線和連接的電壓降導(dǎo)致測(cè)量誤差。
6. 開啟評(píng)估板：確保電源電壓在4.2V至5.5V之間，使能所需通道并監(jiān)測(cè)輸出電壓。如果負(fù)載未啟用，需要啟用負(fù)載并檢查其是否吸取適當(dāng)?shù)碾娏鳎约拜敵鲭妷菏欠癖３址€(wěn)定。

性能測(cè)量

降壓調(diào)節(jié)器輸出電壓紋波測(cè)量

使用示波器觀察BUCK1的輸出電壓紋波，將示波器探頭跨接在輸出電容（COUT_1）上，探頭接地端連接電容負(fù)極，探頭尖端連接電容正極。將示波器設(shè)置為交流模式，20mV/格，2μs/格的時(shí)基。

開關(guān)波形測(cè)量

使用示波器觀察開關(guān)波形，將示波器探頭尖端放在電感器的末端，探頭接地端連接GND。將示波器設(shè)置為直流模式，2V/格，2μs/格的時(shí)基。

負(fù)載調(diào)節(jié)測(cè)量

通過增加輸出負(fù)載并觀察輸出電壓的變化來(lái)測(cè)試負(fù)載調(diào)節(jié)性能。為了最小化電壓降，應(yīng)使用短的低電阻導(dǎo)線，特別是對(duì)于接近最大電流的負(fù)載。

線路調(diào)節(jié)測(cè)量

改變輸入電壓并檢查輸出電壓的變化，以評(píng)估線路調(diào)節(jié)性能。

效率測(cè)量

通過比較輸入功率和輸出功率來(lái)測(cè)量效率，公式為(eta=frac{V{OUT } × I{OUT }}{V{IN } × I{IN }})。測(cè)量輸入和輸出電壓時(shí)，應(yīng)盡可能靠近輸入和輸出電容，以減少IR降的影響。

電感器電流測(cè)量

通過移除電感器的一端并串聯(lián)一個(gè)電流環(huán)來(lái)測(cè)量電感器電流，也可以將電流探頭連接到該導(dǎo)線上。

LDO的線路調(diào)節(jié)測(cè)量

在改變LDO的輸入電壓時(shí)監(jiān)測(cè)其輸出電壓，為了確保良好的線路調(diào)節(jié)性能，輸出電壓應(yīng)盡可能少地隨輸入電壓的變化而變化。在測(cè)量過程中，需要確保VIN在VOUT標(biāo)稱值 + 0.5V（或2.3V，取較大值）和VIN最大值之間變化，并且可以在不同負(fù)載條件下重復(fù)該測(cè)量。

LDO的負(fù)載調(diào)節(jié)測(cè)量

在改變負(fù)載時(shí)監(jiān)測(cè)LDO的輸出電壓，為了確保良好的負(fù)載調(diào)節(jié)性能，輸出電壓應(yīng)盡可能少地隨負(fù)載的變化而變化。在測(cè)量過程中，輸入電壓應(yīng)保持恒定，負(fù)載電流可以在0mA至150mA之間變化。

LDO的壓降測(cè)量

壓降定義為輸入電壓設(shè)置為標(biāo)稱輸出電壓時(shí)的輸入 - 輸出電壓差，僅適用于輸出電壓大于2.3V的情況。壓降會(huì)隨著負(fù)載的增大而增加，為了更準(zhǔn)確地測(cè)量，可以使用第二個(gè)電壓表監(jiān)測(cè)輸入電容兩端的輸入電壓，并根據(jù)需要調(diào)整輸入電源電壓以考慮IR降。

LDO的接地電流消耗測(cè)量

通過測(cè)量接地電流，可以確定調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路在執(zhí)行調(diào)節(jié)功能時(shí)消耗的電流。為了提高效率，調(diào)節(jié)器應(yīng)盡可能少地消耗電流。通常，調(diào)節(jié)器在提供最大負(fù)載水平（300mA）時(shí)消耗的電流最大，當(dāng)設(shè)備禁用時(shí)，接地電流會(huì)降至1mA以下。

評(píng)估板原理圖和布局

文檔中提供了評(píng)估板的原理圖（圖9）以及各層的推薦布局（圖10 - 圖12），這些信息對(duì)于理解評(píng)估板的電路結(jié)構(gòu)和進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)修改非常有幫助。

訂購(gòu)信息和物料清單

評(píng)估板的訂購(gòu)信息和物料清單在文檔中也有詳細(xì)說(shuō)明，包括各個(gè)組件的數(shù)量、參考標(biāo)識(shí)、描述、制造商和零件編號(hào)等，方便工程師進(jìn)行采購(gòu)和替換。

注意事項(xiàng)

• ESD防護(hù)：ADP5033是靜電放電（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仍可能對(duì)設(shè)備造成損壞，因此需要采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施。
• 使用協(xié)議：使用評(píng)估板即表示同意相關(guān)的使用條款和條件，包括僅用于評(píng)估目的、不得出租、出售、轉(zhuǎn)讓等限制，以及保密、不進(jìn)行逆向工程等要求。

通過以上對(duì)ADP5033評(píng)估板的詳細(xì)介紹，相信工程師們能夠更好地利用該評(píng)估板進(jìn)行ADP5033的性能評(píng)估和開發(fā)工作。在實(shí)際操作過程中，大家是否遇到過類似評(píng)估板使用的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。