MAX17681評估套件：高效隔離電源解決方案

在電子設(shè)計領(lǐng)域，電源模塊的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天，我們來深入了解一下MAX17681評估套件（EV kit），它為我們提供了一種高效的隔離電源解決方案，適用于多種應(yīng)用場景。

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一、概述

MAX17681E評估套件是一塊經(jīng)過完全組裝和測試的電路板，主要用于展示MAX17681高效、隔離降壓式（iso - buck）DC - DC轉(zhuǎn)換器的性能。該套件的輸入電壓范圍廣泛，為17V至36V，采用原邊反饋來調(diào)節(jié)輸出電壓。其輸出被編程為±15V、75mA和±7.5V、75mA，且調(diào)節(jié)精度為±10%。套件中安裝的MAX17681采用10引腳（3mm x 2mm）TDFN封裝。

二、特性亮點

1. 寬輸入電壓范圍

17V至36V的輸入電壓范圍，使得該套件能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境，增加了其應(yīng)用的靈活性。在實際設(shè)計中，工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的輸入電源，而不必?fù)?dān)心電壓不匹配的問題。

2. 多組輸出

提供±15V、75mA和±7.5V、75mA的連續(xù)電流輸出，滿足了不同負(fù)載對電源的需求。這對于一些需要多種電壓供電的系統(tǒng)來說非常實用，例如某些工業(yè)控制設(shè)備、傳感器模塊等。

3. 控制與保護(hù)功能

• EN/UVLO輸入：可用于控制電源的開啟和關(guān)閉，同時還能設(shè)置輸入欠壓鎖定（UVLO）閾值，提高了系統(tǒng)的可靠性。
• 200kHz開關(guān)頻率：固定的開關(guān)頻率有助于減少電磁干擾（EMI），并且在不同負(fù)載和線路條件下都能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
• 高效性能：高達(dá)86.9%的峰值效率，意味著在轉(zhuǎn)換過程中能夠減少能量損耗，降低發(fā)熱，提高系統(tǒng)的整體效率。
• 保護(hù)機(jī)制：具備過流保護(hù)和過溫保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時能夠及時保護(hù)電路，避免設(shè)備損壞。
• 無需光耦：采用iso - buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無需使用光耦即可實現(xiàn)隔離輸出，簡化了電路設(shè)計，降低了成本。

4. 輸出功率

能夠提供高達(dá)3.4W的輸出功率，足以滿足大多數(shù)中小功率設(shè)備的供電需求。

5. 成熟的PCB布局

經(jīng)過驗證的PCB布局，為工程師提供了一個可靠的設(shè)計參考，減少了設(shè)計時間和成本。

三、快速啟動指南

1. 推薦設(shè)備

• 一個15V - 60V、0.5A的直流電源
• 四個具有75mA吸收能力的電阻負(fù)載
• 四個數(shù)字萬用表（DMM）

2. 測試步驟

1. 確認(rèn)J1處于斷開狀態(tài)。
2. 將電源輸出設(shè)置為24V，并關(guān)閉電源。
3. 將電源的正極連接到VIN PCB焊盤，負(fù)極連接到最近的PGND PCB焊盤。
4. 在+15V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第一個電阻負(fù)載，在 - 15V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第二個75mA電阻負(fù)載。
5. 在+7V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第三個75mA電阻負(fù)載，在 - 7V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第四個75mA電阻負(fù)載。
6. 將兩個配置為電壓表模式的DMM連接到±15V PCB焊盤和最近的GND0 PCB焊盤之間，另外兩個配置為電壓表模式的DMM連接到±7V PCB焊盤和最近的GND0 PCB焊盤之間。
7. 開啟輸入電源。
8. 驗證輸出電壓相對于GND0是否為±15V和±7.5V（允許±10%的公差）。
9. 如果需要，將輸入電壓在17V至36V之間變化，負(fù)載電流在0mA至75mA之間變化，并驗證輸出電壓是否仍為±15V和±7.5V。

四、詳細(xì)描述

1. 控制與監(jiān)測功能

EV套件包含EN/UVLO PCB焊盤，用于監(jiān)測和編程MAX17681的EN/UVLO引腳。VPRI PCB焊盤有助于測量調(diào)節(jié)后的原邊輸出電壓（VPRI）。此外，還有一個額外的RESET PCB焊盤，用于監(jiān)測原邊輸出電壓（VPRI）的健康狀況。當(dāng)FB電壓下降到其設(shè)定值的92.5%以下時，RESET引腳拉低；當(dāng)FB電壓上升到其設(shè)定值的95.5%以上1024個時鐘周期后，RESET引腳變?yōu)楦咦杩埂？删幊誊泦庸δ茉试S用戶減少輸入浪涌電流，保護(hù)電路元件。

2. iso - buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

iso - buck是一種基于同步降壓轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對于在低功率水平下產(chǎn)生隔離輸出非常有用，而且無需使用光耦。在MAX17681 IC數(shù)據(jù)手冊中，詳細(xì)給出了設(shè)置軟啟動時間、ENABLE/UVLO分壓、原邊輸出電壓（VPRI）選擇、調(diào)節(jié)原邊輸出電壓、原邊電感選擇、匝數(shù)比選擇、輸出電容選擇、輸出二極管選擇和外部環(huán)路補(bǔ)償?shù)木唧w步驟。

3. 使能控制（J1）

設(shè)備上的EN/UVLO引腳既可以作為開關(guān)控制，也允許用戶編程輸入欠壓鎖定（UVLO）閾值。跳線J1用于配置EV套件的輸出開啟/關(guān)閉控制。在J1引腳2 - 3之間安裝分流器可禁用VOUT。具體的J1跳線配置如下表所示：

需要注意的是，次級輸出二極管D1、D2、D3和D4僅能在幾百毫秒內(nèi)承受短路電流，不能承受連續(xù)短路電流。而且，iso - buck轉(zhuǎn)換器通常需要10%的最小負(fù)載來調(diào)節(jié)輸出電壓，在該設(shè)計中，當(dāng)+24V電源正常時，U2、U3會吸收調(diào)節(jié)輸出電壓在±10%范圍內(nèi)所需的最小負(fù)載電流。

五、性能報告

從給出的圖表中，我們可以看到該評估套件在不同輸入電壓和負(fù)載電流下的效率和輸出電壓變化情況。例如，在不同的輸入電壓（17V、24V、36V）下，隨著負(fù)載電流的增加，效率和輸出電壓會有相應(yīng)的變化。這有助于工程師在實際應(yīng)用中根據(jù)具體的負(fù)載需求和輸入電源情況來選擇合適的工作點。

六、組件供應(yīng)商與信息

組件供應(yīng)商包括Wurth Electronik、Murata Americas和Panasonic Corp.等。在聯(lián)系這些組件供應(yīng)商時，需要表明正在使用MAX17681。關(guān)于組件信息、PCB布局圖和原理圖，可以通過以下鏈接獲?。?/p>

• MAX17681E EV BOM
• MAX17681E EV PCB Layout
• MAX17681E EV Schematic

七、訂購信息

該評估套件的型號為MAX17681EVKITE#，其中“#”表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，MAX17681評估套件為電子工程師提供了一個方便、高效的隔離電源解決方案。其豐富的特性和詳細(xì)的文檔資料，使得工程師能夠快速上手進(jìn)行測試和設(shè)計。大家在實際應(yīng)用中，是否也遇到過類似的電源模塊選擇和設(shè)計問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。