探索LP8755EVM評估模塊：從快速設置到深入測試

在電子設備的電源管理領域，德州儀器（TI）的LP8755多相6核降壓轉換器是一款高性能的解決方案。為了幫助工程師更好地評估和使用這款芯片，TI提供了LP8755EVM評估模塊。下面，我們將深入探討該評估模塊的使用指南，包括快速設置、GUI界面概述以及效率測量等關鍵內容。

文件下載：LP8755EVM.pdf

一、評估模塊概述

LP8755EVM評估模塊用于演示TI的LP8755集成電路。LP8755是一款高性能的多相降壓轉換器，專為滿足便攜式應用中最新應用處理器的電源管理需求而設計。它包含六個降壓轉換器內核，組合成一個6相降壓轉換器。評估模塊由兩個PCB板組成，即LP8755評估板和USB接口板，且LP8755板堆疊在USB接口板之上。

二、快速設置指南

2.1 安裝和打開軟件

許多LP8755上的組件容易受到靜電放電（ESD）的損壞，因此在拆包和處理評估模塊時，務必采取適當的ESD防護措施，如使用接地腕帶。打開LP8755EVM包裝后，要確保包含LP8755評估板、USB接口板和USB電纜。若有物品缺失，需聯(lián)系最近的德州儀器產品信息中心申請更換。

評估模塊的軟件通過圖形用戶界面（GUI）進行控制，軟件通過可用的USB端口與評估模塊通信。其最低硬件要求包括運行Microsoft Windows? XP或更高版本操作系統(tǒng)的IBM PC兼容計算機、可用的USB端口和鼠標?？蓮膆ttp://www.ti.com/tool/lp8755evm下載最新軟件，下載并解壓后，連接好USB接口板和評估板，再用USB電纜將USB接口板連接到PC。在斷開被測單元（UUT）電源的情況下，打開解壓后的文件夾，點擊lp8755_nnn.exe（nnn為版本號）啟動軟件，當評估軟件窗口右下角顯示“USB Board connected”時，表示連接成功。

2.2 電源設置

為評估模塊供電需要一個電源。對于LP8755EVM的滿載測試，需要一個至少提供10A和4V的直流電源，部分負載測試時，建議實用的最小電流為5A。電源通過連接器X6連接到評估模塊，且電源和電纜必須對UUT呈現低阻抗，同時要盡量縮短電源線的長度?？梢允褂眠B接器X7進行遠程感測，以補償電纜中的電壓降。

在斷開UUT電源的情況下，將電源設置為3.7V直流，電流限制至少為5A，并將電源輸出設置為OFF。將電源的正極端子（+）連接到UUT的VIN，負極端子（-）連接到GND（X6電源輸入端子塊），檢查電路板上的跳線是否按出廠默認設置。然后將電源輸出設置為ON，并按以下步驟操作：在評估軟件GUI上點擊“Assert VIOSYS”、“Assert NRST”，再點擊“Read Registers”按鈕，若在“Read Registers”按鈕旁邊看到綠色背景的就緒消息，并檢查GUI顯示“Mode”下為“PFM”，“Multi - phase”狀態(tài)下為“Master; 1/6 Phases Active”，則表示評估模塊已準備好以默認寄存器設置進行測試。

2.3 效率測量注意事項

輸出連接方面，建議使用能在低至500mV下工作的適當電子負載或高功率系統(tǒng)源表儀器對UUT進行加載，最大負載電流為15A。連接電子負載時要選擇合適的電線尺寸，過高的線電阻會導致功率分配路徑中的電壓降，從而影響輸出電壓的準確性。連接負載前，應將其設置為吸收0A，以避免電源浪涌或可能的電擊。

為了獲得最準確的電壓測量結果，應使用TP16測量輸入電壓，使用TP10測量輸出電壓，因為PWB走線的電壓降會導致效率測量不準確。測量流向/來自UUT的電流時，要確保使用的直流電源/電子負載的電流表準確，一些電源電流表可能存在數毫安的偏移，從而影響效率測量的準確性。若要對UUT進行非常準確的Iq測量，需從電路板上移除輸入保護齊納二極管D1，因為該二極管在組裝后會產生一些泄漏，特別是在高VIN電壓下。此外，USB接口板上的輸出電壓ADC會以幾百kΩ的電阻加載LP8755的輸出，也可移除EVB左下角J23至J28焊盤之間的0Ω電阻。

三、GUI界面概述

評估軟件有“Main”、“Config”和“Advanced”三個選項卡，這三個選項卡共同使用戶能夠訪問LP8755的整個寄存器映射。

3.1 主選項卡

主選項卡提供了評估模塊的基本控制和芯片狀態(tài)視圖。主要控制包括：

• “Assert VIOSYS”：勾選此復選框會向LP8755的VIOSYS引腳施加1.8V電壓，啟用芯片內部電壓參考和LDO，釋放POR并啟動OTP讀取周期，VIOSYS電壓是系統(tǒng)I2C總線的參考電壓。
• “Assert NRST”：勾選此復選框會向LP8755的NRST引腳施加1.8V電壓，啟動上電序列。
• “Assert SW Reset”：通過勾選和取消勾選此復選框可對芯片進行完整的軟件復位。
• “Assert NSLP”：置位此位表示LP8755所供電的設備處于高負載狀態(tài)，可防止降壓轉換器進入低功耗PFM模式（ECO）。

建議的LP8755啟動序列是先置位VIOSYS，然后使用GUI寫入所有需要的配置位，最后置位NRST。NRST引腳是DVS（動態(tài)電壓縮放）總線（即SmartReflex?總線）的參考，在芯片確認DVS總線上的任何傳輸之前，必須先置位NRST。

“Bucks”部分提供了所有6個降壓內核的狀態(tài)信息，“Mode”字段顯示每個降壓內核的模式，可能的值包括“Disabled”、“Soft Startup”、“PWM”、“PFM”、“ECO”和“Sleeping”?！癕ulti - phase Status”信息字段顯示降壓內核是配置為主還是從，以及有多少相處于活動狀態(tài)。USB接口卡上的ADC用于測量降壓轉換器的輸出電壓，并在GUI上顯示?！癝ystem Flags / Interrupts”部分提供了系統(tǒng)故障和警告的數據，若中斷被設置，“Interrupt active”字段將在紅色背景上顯示“1”，引起中斷的標志也會在主選項卡上設置。LP8755上的中斷只能通過向相關寄存器寫入“0”來清除，點擊每個標志字段旁邊的“Clear”按鈕可清除單個標志。USB接口板使用一個I2C可訪問的溫度傳感器IC來感測LP8755 IC附近的EVB溫度，該信息顯示在“Board Temperature”字段中。當選擇“Poll Status”選項時，LP8755寄存器0x0D提供的芯片粗略溫度信息會顯示在“Chip Temperature”字段中。

GUI窗口底部的“Auto Write”復選框若被勾選（默認設置），任何勾選、取消勾選或下拉菜單選擇操作都會立即啟動向芯片寄存器的I2C寫入操作；若未勾選，用戶可點擊“Write Registers”來更新芯片寄存器以對應GUI上選擇的配置。選擇“Poll Status”時，軟件會以固定間隔向LP8755發(fā)送查詢以檢測芯片狀態(tài)，包括操作模式、多相狀態(tài)和輸出電流；若未選擇，用戶可點擊“Read Registers”來讀取寄存器。在評估模塊上，系統(tǒng)I2C和DVS（動態(tài)電壓縮放）（即SmartReflex）總線均可用于與芯片接口，可從“Interface”下拉菜單中選擇要使用的接口，“Bus Speed”下拉菜單中的選項可立即應用于兩條總線，但要注意，DVS總線工作時NRST必須為高電平。

3.2 其他選項卡和菜單

“Tools”下拉菜單提供了另一種訪問LP8755寄存器的方式，“Direct Register Access”工具可用于讀取或寫入任何寄存器。使用直接寄存器訪問時，建議取消勾選“Poll Status”復選框，這樣GUI將僅執(zhí)行直接訪問對話框中命令的讀取和寫入操作?！癈onfig”和“Advanced”選項卡為用戶提供了下拉菜單和復選框，用于設置主選項卡未涵蓋的寄存器空間部分，如輸出電壓控制等，這些控制功能相對直觀，對于六相轉換器，只有Buck0（主）控制有效，具體功能可參考LP8755數據手冊。

3.3 控制臺

控制臺還支持使用腳本，若包含控制臺支持命令的文本文件存儲在評估軟件可執(zhí)行文件所在的同一文件夾中，則可在控制臺中輸入文本文件名來啟動腳本。評估軟件附帶了一組腳本，當點擊“Advanced”選項卡上的“Power Saver”、“Balanced”或“High Performance”按鈕時會加載這些腳本，它們分別用于保存能量、最大化負載瞬態(tài)性能或實現兩者之間的平衡。點擊“User”按鈕將加載“script4.txt”文件，默認情況下該文件包含一個循環(huán)遍歷所有輸出電壓設置（VSET_B0）的演示，用戶可根據需要修改此文件以設置特定的寄存器。

四、物料清單和原理圖

文檔還提供了LP8755評估模塊的物料清單，詳細列出了每個組件的設計名稱、描述、制造商、零件編號和數量。同時，還給出了LP8755的原理圖，這對于深入了解評估模塊的電路設計和工作原理非常有幫助。

總之，LP8755EVM評估模塊為工程師提供了一個全面的平臺來評估LP8755多相6核降壓轉換器的性能。通過遵循上述快速設置和操作指南，工程師可以更高效地進行測試和開發(fā)工作。在實際使用過程中，你是否也遇到過類似評估模塊使用的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗和見解。