探索ADP5090超低功耗升壓調(diào)節(jié)器評估板：設(shè)計與應(yīng)用指南

在電子設(shè)備的設(shè)計中，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。ADP5090超低功耗同步DC - DC升壓調(diào)節(jié)器以其緊湊的設(shè)計和高效的性能，成為了眾多工程師的理想選擇。今天，我們就來深入了解一下與之配套的EVAL - ADP5090評估板。

文件下載：ADP5090-1-EVALZ.pdf

一、ADP5090簡介

ADP5090采用3mm×3mm的LFCSP_WQ封裝，運(yùn)行輸入電壓范圍為0.38V至3.3V。它集成了功率開關(guān)、同步整流器和電池管理功能，只需極少的外部組件就能實(shí)現(xiàn)高效的電源轉(zhuǎn)換。這使得它在對空間和功耗要求較高的應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢。大家在實(shí)際應(yīng)用中，有沒有遇到過因?yàn)殡娫垂芾硇酒w積過大而影響整體設(shè)計的情況呢？

二、評估板設(shè)置

1. 跳線設(shè)置

評估板的跳線設(shè)置決定了其不同的功能。例如，J1（DIS_SW）設(shè)置為SYS GND時可禁用或啟用主升壓功能；J2（PGOOD）在SYS電壓升至預(yù)設(shè)的SETPG上升閾值時拉高；J3（RDIV）可選擇是否啟用MPPT感應(yīng)功能。合理設(shè)置跳線是正確使用評估板的關(guān)鍵一步。大家在設(shè)置跳線時，一定要仔細(xì)核對，避免因跳線設(shè)置錯誤而影響評估結(jié)果。

2. 輸入電源連接

對于能量收集電源，由于是高阻抗源，使用具有電壓限制的電流源來模擬是最佳方式。對于低輸出阻抗電源，則需要用物理電阻模擬能量收集器的阻抗。連接時，將電源正極接評估板的VIN端子（J6），負(fù)極接GND端子（J6）。若電源沒有電流表，還需串聯(lián)一個電流表進(jìn)行電流監(jiān)測。在實(shí)際操作中，大家是否遇到過因?yàn)殡娫催B接不當(dāng)而導(dǎo)致評估板無法正常工作的情況呢？

3. 輸出負(fù)載連接

連接負(fù)載前，要確保SYS電壓高于冷啟動閾值（VSYS_TH，典型值1.93V）或PGOOD信號為高。負(fù)載連接方式根據(jù)是否使用電流表有所不同，使用電流表時需將其串聯(lián)在負(fù)載電路中。

4. 存儲元件連接

評估板可以為多種儲能元件充電，如可充電電池、超級電容器和傳統(tǒng)電容器。但要考慮電池和超級電容器的漏電流問題。在不同的應(yīng)用場景中，如何選擇合適的儲能元件是一個值得思考的問題。

5. 輸入和輸出電壓表連接

使用電壓表測量輸入和輸出電壓時，要確保電壓表連接到正確的測試點(diǎn)，避免因連接不當(dāng)導(dǎo)致測量誤差。具體連接方法為：輸入電壓測量電壓表正極接測試點(diǎn)TP5，負(fù)極接TP6；輸出電壓測量電壓表正極接TP2，負(fù)極接TP9。

三、評估板上電

當(dāng)輸入電流源的開路電壓高于冷啟動最小輸入電壓（典型值0.38V）且輸入功率高于冷啟動最小輸入功率（典型值16μW），且SYS電壓低于VSYS_TH時，評估板進(jìn)入冷啟動。當(dāng)SYS電壓高于VSYS_TH時，退出冷啟動并啟用主升壓。冷啟動后，MPPT采樣電路激活，可檢測能量收集器的開路電壓。此外，還可以通過連接備用電池到BACK_UP引腳來加速冷啟動或維持系統(tǒng)負(fù)載。大家在實(shí)際操作中，有沒有嘗試過使用備用電池來優(yōu)化冷啟動過程呢？

四、性能測量

1. 開關(guān)波形測量

使用示波器觀察開關(guān)波形時，將探頭尖端放在測試點(diǎn)TP4，探頭接地連接到GND引腳。設(shè)置示波器為直流耦合，2V/格，10μs/格時基。開關(guān)波形在0V和近似SYS電壓之間交替。

2. 效率測量

通過比較輸入功率和輸出功率來測量效率。將RDIV跳線（J3）浮空，并在CBP引腳提供外部電壓作為MPPT電壓，使用能夠吸收電流的電壓源表連接到SYS引腳獲取輸出電壓和輸出電流，然后根據(jù)公式(eta=frac{V{SYS} × I{SYS}}{V{IN} × I{IN}})計算效率。

3. 電感電流測量

測量電感電流時，將電感的一端從板上的焊盤移除，用導(dǎo)線連接焊盤和電感，然后使用電流探頭測量電感電流。

4. 輸出電壓紋波測量

觀察輸出電壓紋波時，將示波器探頭跨接在輸出電容C1上，探頭接地端接電容負(fù)極，探頭尖端接電容正極。設(shè)置示波器為交流耦合，50mV/格，1s/格時基和20MHz帶寬。為消除高頻噪聲，可移除示波器探頭護(hù)套，用非屏蔽線纏繞探頭。

5. 輸出電壓調(diào)整

評估板的輸出電壓預(yù)設(shè)為3.5V，但可以通過公式(V{SYS}=frac{3}{2} V{REF}(1+frac{R3}{R6}))進(jìn)行調(diào)整。同時，為防止BAT引腳的儲能元件深度放電，可通過公式(V{SETSD }=V{REF }(1+frac{R2}{R5}))編程電壓閾值，其中(V_{REF})典型內(nèi)部參考電壓為1.21V。在實(shí)際設(shè)計中，如何根據(jù)具體需求調(diào)整輸出電壓和閾值是一個需要深入思考的問題。

五、評估板的其他信息

1. 原理圖和布局

評估板的原理圖展示了各個元件的連接關(guān)系，而布局圖則呈現(xiàn)了評估板的頂層和底層結(jié)構(gòu)。這些信息對于理解評估板的工作原理和進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計優(yōu)化非常有幫助。

2. 物料清單

物料清單詳細(xì)列出了評估板所使用的元件信息，包括元件的數(shù)量、型號、封裝和供應(yīng)商等。這為工程師在進(jìn)行采購和替換元件時提供了便利。

3. 注意事項(xiàng)

評估板是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，使用時要采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施，避免性能下降或功能喪失。同時，使用評估板需遵守相關(guān)的法律條款和條件，包括使用目的限制、保密要求、禁止拆解和逆向工程等。

總之，EVAL - ADP5090評估板為工程師提供了一個方便的平臺來評估ADP5090升壓調(diào)節(jié)器的性能。通過正確設(shè)置和測量，我們可以更好地了解其特性，為實(shí)際應(yīng)用提供有力的支持。大家在使用評估板的過程中，有沒有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或遇到的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。