深入解析LM5122EVM - 1PH評估模塊：設(shè)計與測試全流程

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估模塊是工程師快速驗證芯片性能的重要工具。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）的LM5122EVM - 1PH評估模塊，詳細了解其特性、測試方法以及性能表現(xiàn)。

文件下載：LM5122EVM-1PH.pdf

一、模塊概述

LM5122EVM - 1PH評估模塊為工程師提供了一個功能完備的同步升壓轉(zhuǎn)換器，用于評估TI的LM5122同步升壓控制器IC。該模塊能在9V至20V的輸入電壓下，輸出24V電壓，最大輸出電流可達4.5A，且無需額外偏置電壓，可直接從單電源啟動。

特性與電氣性能

• 輸入電壓范圍：9V - 20V
• 目標(biāo)輸出電壓：24V
• 最大輸出電流：4.5A
• 典型開關(guān)頻率：250kHz
• 輕載操作可配置：可通過J1跳線設(shè)置為強制PWM、脈沖跳過或周期跳過模式
• 易于訪問IC引腳：包括SYNCOUT、RT、SS、UVLO、COMP和RES等

二、測試點與跳線設(shè)置

MODE設(shè)置 - J1

通過J1跳線設(shè)置，可將LM5122EVM - 1PH的輕載操作配置為強制PWM、脈沖跳過或周期跳過模式。具體設(shè)置如下：

• 短接引腳1和2，轉(zhuǎn)換器工作在強制FPWM模式。
• 短接引腳3和4，轉(zhuǎn)換器工作在脈沖跳過模式。
• 不放置跳線，啟用周期跳過操作。

測試點 - J2

三、測試設(shè)備

電源

電源應(yīng)具備20V/25A的輸出能力，支持電流監(jiān)測和遠程傳感功能。

電子負載

電子負載應(yīng)能承受28V/5A的負載，建議使用恒流（CC）模式。

儀表

• 電流表：用于精確測量輸入電流，需注意其最大電流額定值，在滿載電流和最小輸入電壓下，輸入電流可能高達14A。
• 電壓表：用于監(jiān)測輸出電壓，量程應(yīng)能達到28V。

示波器

示波器和10x探頭的帶寬至少應(yīng)為20MHz。

四、測試設(shè)置與步驟

預(yù)防措施與線規(guī)選擇

長時間在低輸入電壓和滿功率下運行會導(dǎo)致MOSFET發(fā)熱，因此需配備最小風(fēng)量為200LFM的風(fēng)扇。輸入電源的線規(guī)最小應(yīng)為10 AWG，VIN和GND的線長均不應(yīng)超過1英尺；輸出電子負載的線規(guī)最小應(yīng)為14 AWG，VOUT和GND的線長也不應(yīng)超過1英尺。

測試設(shè)置

• 電源連接：將電源的正極連接到電流表的“A”端，負極連接到TP3 GND；將電源的正遠程傳感端連接到TP1 VIN，負遠程傳感端連接到TP3 GND。
• 儀表連接：將電流表的“COM”端連接到TP1 VIN，確?！癆”端正確連接到電源正極；電壓表的正極（V）連接到TP2 VOUT，負極（COM）連接到TP4 GND。
• 負載連接：將電子負載的正極（+）連接到TP2 VOUT，負極（-）連接到TP4 GND。

快速測試步驟

啟動

1. 將負載電流設(shè)置為0A，開啟負載。
2. 將電源電流限制設(shè)置為25A。
3. 開啟電源，緩慢將電壓升至20V。
4. 緩慢增加負載電流至4.5A。

關(guān)機

1. 關(guān)閉負載。
2. 將輸入電壓降至0V。
3. 開啟負載，對輸出電容進行放電。

五、性能曲線

文檔中提供了多種性能曲線，包括效率、負載瞬態(tài)、時鐘同步、輕載操作、環(huán)路響應(yīng)和啟動等方面的曲線。需要注意的是，實際現(xiàn)場數(shù)據(jù)可能與這些曲線有所不同，實際性能數(shù)據(jù)會受到測量技術(shù)、設(shè)備設(shè)置和環(huán)境變量的影響。

六、原理圖與布局

原理圖

模塊的原理圖展示了各個元件的連接方式，為工程師深入了解電路結(jié)構(gòu)提供了重要參考。

布局

LM5122 EVM采用2層電路板設(shè)計，大部分元件位于頂層，方便用戶查看、探測和評估LM5122 IC。

七、物料清單

文檔詳細列出了評估模塊的物料清單，包括電容、電阻、二極管、MOSFET、電感等元件的型號、制造商和數(shù)量，為工程師進行元件選型和采購提供了依據(jù)。

八、單輸出雙相配置

兩個LM5122EVM - 1PH評估板可輕松配置為單輸出雙相交錯升壓轉(zhuǎn)換器，具體步驟如下：

1. 移除從板上的C19、C25、C26、R25、R26、R27、R28、R30和R32。
2. 在從板上安裝0Ω電阻（R24和R31）。
3. 在主從板上都安裝J2。
4. 使用扁平電纜將主板和從板的J2連接在一起。

通過以上對LM5122EVM - 1PH評估模塊的詳細介紹，相信工程師們對該模塊有了更深入的了解。在實際設(shè)計中，我們可以根據(jù)模塊的特性和測試結(jié)果，合理應(yīng)用LM5122同步升壓控制器IC，實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的升壓轉(zhuǎn)換。你在使用類似評估模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。