MAX17504 3.3V 輸出評(píng)估套件：高效 DC - DC 轉(zhuǎn)換評(píng)估利器

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，DC - DC 轉(zhuǎn)換器是電源管理中不可或缺的組件。MAX17504 作為一款高壓、高效的同步降壓 DC - DC 轉(zhuǎn)換器，其 3.3V 輸出評(píng)估套件（EV 套件）為工程師提供了一個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)方案，用于評(píng)估該轉(zhuǎn)換器在 3.3V 輸出電壓應(yīng)用中的性能。本文將詳細(xì)介紹該評(píng)估套件的特點(diǎn)、組件、使用方法以及測(cè)試報(bào)告等內(nèi)容。

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二、套件概述

2.1 基本功能

MAX17504 3.3V 輸出評(píng)估套件旨在評(píng)估 MAX17504 轉(zhuǎn)換器。它預(yù)設(shè)為在高達(dá) 3.5A 的負(fù)載電流下輸出 3.3V，開(kāi)關(guān)頻率為 450kHz，兼顧了效率和組件尺寸。該套件具有可調(diào)節(jié)輸入欠壓鎖定、可調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)、開(kāi)漏復(fù)位信號(hào)和外部頻率同步等功能。

2.2 組件列表

需要注意的是，C7、R1 和 R2 是可選組件；如果 EN/UVLO 引腳永久連接到 VIN，則不需要 R1 和 R2。當(dāng) VIN 電源距離基于 MAX17504 的電路較遠(yuǎn)時(shí)，才需要電解電容器 (C7)。當(dāng) R5 開(kāi)路時(shí)，設(shè)備以 500kHz 開(kāi)關(guān)頻率工作。

三、套件特點(diǎn)

1. 寬輸入電壓范圍：可在 5V 至 60V 的輸入電源下工作。
2. 穩(wěn)定輸出：提供 3.3V 輸出電壓，最大輸出電流可達(dá) 3.5A。
3. 高效開(kāi)關(guān)頻率：450kHz 開(kāi)關(guān)頻率，優(yōu)化了效率和組件尺寸。
4. 可調(diào)節(jié)功能：具有可調(diào)節(jié)輸入欠壓鎖定、軟啟動(dòng)時(shí)間等功能。
5. 多種工作模式：MODE 引腳可選擇 PWM、PFM 或 DCM 模式。
6. 保護(hù)功能：具備過(guò)流和過(guò)溫保護(hù)。
7. 成熟設(shè)計(jì)：經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的 PCB 布局，且完全組裝和測(cè)試。

四、快速啟動(dòng)

4.1 推薦設(shè)備

• MAX17504 3.3V 輸出 EV 套件
• 5V 至 60V、7A DC 輸入電源
• 能夠吸收 3.5A 的負(fù)載
• 數(shù)字電壓表 (DVM)

4.2 操作步驟

1. 將電源設(shè)置在 5V 至 60V 之間，并關(guān)閉電源。
2. 將電源的正極連接到 VIN PCB 焊盤(pán)，負(fù)極連接到最近的 PGND PCB 焊盤(pán)。將 3.5A 負(fù)載的正極連接到 VOUT PCB 焊盤(pán)，負(fù)極連接到最近的 PGND PCB 焊盤(pán)。
3. 將 DVM 跨接在 VOUT PCB 焊盤(pán)和最近的 PGND PCB 焊盤(pán)上。
4. 驗(yàn)證跳線 JU1 上的引腳 1 - 2 和跳線 JU3 上的引腳 2 - 3 之間安裝了分流器。
5. 根據(jù)預(yù)期的工作模式選擇跳線 JU2 上的分流器位置。
6. 打開(kāi) DC 電源。
7. 啟用負(fù)載。
8. 驗(yàn)證 DVM 是否顯示 3.3V。

五、詳細(xì)功能說(shuō)明

5.1 軟啟動(dòng)輸入 (SS)

設(shè)備利用可調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)功能來(lái)限制啟動(dòng)期間的浪涌電流。軟啟動(dòng)時(shí)間由 C3（從 SS 到 GND 的外部電容器）的值調(diào)節(jié)。C3 的最小值由所選輸出電容 (CSEL) 和輸出電壓 (VOUT) 決定，公式為： [C 3 geq 28 × 10^{-6} × C{SEL } × V{OUT }] 軟啟動(dòng)時(shí)間 (tSS) 與 C3 的關(guān)系為： [t_{SS}=C 3 /left(5.55 × 10^{-6}right)] 例如，要設(shè)置 2.2ms 的軟啟動(dòng)時(shí)間，C3 應(yīng)為 12nF。

5.2 調(diào)節(jié)器啟用/欠壓鎖定級(jí)別 (EN/UVLO)

設(shè)備提供可調(diào)節(jié)的輸入欠壓鎖定級(jí)別。正常操作時(shí)，應(yīng)在跳線 JU1 的引腳 1 - 2 之間安裝分流器。要禁用輸出，在 JU1 的引腳 2 - 3 之間安裝分流器，將 EN/UVLO 引腳拉至 GND。選擇 R1 為 3.32MΩ，然后根據(jù)以下公式計(jì)算 R2： [R 2=frac{R 1 × 1.215}{left(V{INU }-1.215right)}] 其中 (V{INU }) 是設(shè)備需要開(kāi)啟的電壓。

5.3 MODE 選擇 (MODE)

設(shè)備的 MODE 引腳可用于選擇 PWM、PFM 或 DCM 操作模式。當(dāng) VCC 和 EN/UVLO 電壓超過(guò)各自的 UVLO 上升閾值且所有內(nèi)部電壓準(zhǔn)備好允許 LX 開(kāi)關(guān)時(shí)，MODE 引腳的邏輯狀態(tài)被鎖存。正常操作期間忽略 MODE 引腳的狀態(tài)變化。

5.4 外部時(shí)鐘同步 (SYNC)

設(shè)備的內(nèi)部振蕩器可以與 SYNC 引腳上的外部時(shí)鐘信號(hào)同步。外部同步時(shí)鐘頻率必須在 1.1fSW 和 1.4fSW 之間，其中 fSW 是由 R5 設(shè)置的工作頻率。外部時(shí)鐘的最小高脈沖寬度應(yīng)大于 50ns，最小低脈沖寬度應(yīng)大于 160ns。

六、測(cè)試報(bào)告

測(cè)試報(bào)告展示了不同工作模式下的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)、效率與負(fù)載電流的關(guān)系以及負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)等數(shù)據(jù)。通過(guò)這些測(cè)試數(shù)據(jù)，工程師可以全面了解 MAX17504 在不同條件下的性能表現(xiàn)。

6.1 負(fù)載和線路調(diào)節(jié)

在 PWM 模式和 PFM 模式下，分別測(cè)試了不同輸入電壓（12V、24V、36V、48V）下輸出電壓隨負(fù)載電流的變化情況。從測(cè)試曲線可以看出，輸出電壓在不同負(fù)載和輸入電壓下都能保持相對(duì)穩(wěn)定。

6.2 效率與負(fù)載電流

在 PWM、PFM 和 DCM 模式下，分別測(cè)試了不同輸入電壓下效率隨負(fù)載電流的變化。不同模式在不同負(fù)載電流下的效率表現(xiàn)有所差異，工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的工作模式。

6.3 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

測(cè)試了不同模式下負(fù)載電流從空載到 1.75A、從 5mA 到 1.75A、從 50mA 到 1.75A 以及從 1.75A 到 3.5A 變化時(shí)的輸出電壓響應(yīng)。這些測(cè)試結(jié)果有助于評(píng)估設(shè)備在負(fù)載變化時(shí)的動(dòng)態(tài)性能。

七、總結(jié)

MAX17504 3.3V 輸出評(píng)估套件為工程師提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估 MAX17504 轉(zhuǎn)換器在 3.3V 輸出電壓應(yīng)用中的性能。通過(guò)詳細(xì)的組件列表、功能說(shuō)明和測(cè)試報(bào)告，工程師可以深入了解該轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)和性能，為實(shí)際設(shè)計(jì)提供參考。大家在使用這個(gè)評(píng)估套件時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。