探索LMZ1420x/LMZ1200x評估板：高效DC - DC解決方案
探索LMZ1420x/LMZ1200x評估板：高效DC - DC解決方案
在電子設(shè)計領(lǐng)域，DC - DC電源模塊的性能和易用性至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（Texas Instruments）的LMZ1420x和LMZ1200x SIMPLE SWITCHER? 電源模塊及其評估板。
一、LMZ1420x和LMZ1200x模塊概述
1. 模塊特點
LMZ1420x和LMZ1200x是易于使用的DC - DC解決方案，能夠驅(qū)動高達(dá)3A的負(fù)載，具備出色的電源轉(zhuǎn)換效率、輸出電壓精度以及線路和負(fù)載調(diào)節(jié)能力。其采用創(chuàng)新封裝，不僅提升了熱性能，還支持手工或機器焊接。
2. 輸入輸出電壓范圍
- LMZ1420x：可接受6V至42V的輸入電壓軌，輸出電壓可在0.8V至6V之間調(diào)節(jié)且精度高。
- LMZ1200x：輸入電壓范圍為4.5V至20V，輸出電壓同樣可在0.8V至6V之間調(diào)節(jié)。
3. 控制結(jié)構(gòu)
控制結(jié)構(gòu)采用帶輸入電壓前饋的恒定導(dǎo)通時間，這使得在輸入電壓范圍內(nèi)能實現(xiàn)近乎恒定的開關(guān)頻率。而且控制環(huán)路與低ESR輸出電容器（如陶瓷電容）配合良好，通過跨接在上級反饋電阻上的輸出前饋電容可微調(diào)以實現(xiàn)最佳瞬態(tài)響應(yīng)。
4. 保護與啟動特性
該系列模塊具備無損逐周期谷值電流限制，可保護模塊免受過流或短路故障影響，還有熱關(guān)斷、輸入欠壓鎖定功能，并且能夠在預(yù)偏置輸出下啟動。
二、評估板規(guī)格
1. 電氣參數(shù)
| 模塊型號 | 輸入電壓范圍 | 使能欠壓鎖定（UVLO） | 輸出電壓 |
|---|---|---|---|
| LMZ1420x | 6V - 42V | 8V | 3.3V |
| LMZ1200x | 4.5V - 20V | 4.5V | 1.8V |
評估板在12V輸入下，可在高達(dá)80°C的環(huán)境溫度下滿負(fù)載運行，熱阻參數(shù)為(theta{JA}=20^{circ}C / W)，(theta{JC}=1.9^{circ}C / W)。
2. 物理特性
- 層數(shù)與銅厚：采用四層設(shè)計，所有四層均為1 oz銅厚。
- 接地層：兩個內(nèi)部接地層相同。
- 尺寸：尺寸為1.705 in. x 3.03 in.（4.33 cm x 7.7cm），采用FR4層壓材料，厚度為62mil（0.062”）。
三、物料清單（BOM）
1. LMZ1420x BOM
| 當(dāng)輸入電壓(V{IN}=8V)至42V，輸出電壓(V{OUT}=3.3V)，最大輸出電流(I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A)時，主要元件如下： | 設(shè)計標(biāo)號 | 描述 | 封裝尺寸 | 制造商 | 制造商編號 | 數(shù)量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | SIMPLE SWITCHER? | PFM - 7 | Texas Instruments | LMZ14203或LMZ14202或LMZ14201 | 1 | |
| C IN4, C O1 | 1 μF, X7R, 50V | 1206 | Taiyo Yuden | UMK316B7105KL - T | 2 | |
| C IN2 | 10 μF, X5R, 50V | 1210 | Taiyo Yuden | UMK325BJ106MM - T | 1 | |
| C O2 | 100 μF, X5R, 6.3V | 1210 | Taiyo Yuden | JMK325BJ107MM - T | 1 | |
| C SS, C FF | 0.022 μF, X7R, 100V | 0805 | AVX | 08051C223JAT2A | 2 | |
| R ENB | 11.8k | 0805 | Panasonic | ERJ - 6ENF1182V | 1 | |
| R ENT | 68.1 kΩ | 0805 | Panasonic | ERJ - 6ENF6812V | 1 | |
| R FBT | 3.32 kΩ | 0805 | Vishay - Dale | CRCW08053K32FKEA | 1 | |
| R FBB | 1.07 kΩ | 0805 | Panasonic | CRCW080534K8FKEA | 1 | |
| R ON | 61.9 kΩ | 0805 | Panasonic | ERJ - 6ENF6192V | 1 |
2. LMZ1200x BOM
| 當(dāng)輸入電壓(V{IN}=4.5V)至20V，輸出電壓(V{OUT}=1.8V)，最大輸出電流(I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A)時，部分元件與LMZ1420x不同： | 設(shè)計標(biāo)號 | 描述 | 封裝尺寸 | 制造商 | 制造商編號 | 數(shù)量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R ENT | 32.4KΩ | 0805 | Panasonic | ERJ - 6ENF3242V | 1 | |
| R FBT | 1.87 kΩ | 0805 | Vishay - Dale | CRCW08051K87FKEA | 1 | |
| R FBB | 1.50 kΩ | 0805 | Panasonic | CRCW08051K50FKEA | 1 | |
| R ON | 32.4KΩ | 0805 | Panasonic | ERJ - 6ENF3242V | 1 |
四、性能特性
1. 輸出紋波與瞬態(tài)響應(yīng)
以LMZ14203為例，在輸出電壓(V{OUT}=3.3V)，輸出電流(I{OUT}=3A)，帶寬BW = 200 MHz的情況下，可觀察其輸出紋波情況。在輸入電壓(V{IN}=24V)，輸出電壓(V{OUT}=3.3V)，輸出電流從0.6A階躍到3A時，可測試其瞬態(tài)響應(yīng)性能。
五、PCB布局圖
Gerber和CAD文件可從LMZ14203產(chǎn)品文件夾中下載。評估板的PCB布局包括頂層、兩個內(nèi)部接地層（作為散熱層）和底層（接地和布線層）。
六、重要注意事項
德州儀器保留對其半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行修改、改進(jìn)和停產(chǎn)的權(quán)利。買家在下單前應(yīng)獲取最新相關(guān)信息，并驗證信息的時效性和完整性。同時，德州儀器對其組件的性能提供保修，但買家需對自己使用德州儀器組件的產(chǎn)品和應(yīng)用負(fù)責(zé)，要提供足夠的設(shè)計和操作保障措施。此外，在使用德州儀器組件時，還需注意知識產(chǎn)權(quán)、安全相關(guān)等方面的規(guī)定。
LMZ1420x和LMZ1200x評估板為電子工程師提供了一個可靠且高效的DC - DC電源解決方案，在實際設(shè)計中，工程師們可以根據(jù)具體需求對電路進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。大家在使用過程中有沒有遇到過類似模塊的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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