LP3972 USB評估板：助力先進處理器電源管理評估

在電子設備的設計中，電源管理是至關重要的一環(huán)。今天要給大家介紹的是德州儀器（TI）的LP3972 USB評估板（Rev B），它為先進處理器的電源管理IC評估提供了一個全面且便捷的平臺。

文件下載：LP3972SQ-I514EV/NOPB.pdf

一、LP3972 Flex PMU概述

LP3972 Flex PMU是一款專為先進處理器設計的完整電源管理IC。它集成了5個低噪聲低壓差穩(wěn)壓器（LDO）、3個DC/DC降壓轉換器、一個備用電池充電器、實時時鐘電源穩(wěn)壓器（RTC）、2個通用輸出（GPO）以及高速I2C串行接口。通過I2C接口，用戶可以對各個穩(wěn)壓器的輸出電壓進行編程，并實現開關控制。

關鍵特性

1. 寬輸入電壓范圍：支持2.7V至5.5V的輸入電壓，適應多種電源環(huán)境。
2. 可編程輸出電壓：輸出電壓（(V_{OUT})）可在0.8V至3.3V之間進行編程，滿足不同設備的需求。
3. 高效轉換：具有高達95%的轉換效率，有效降低功耗。
4. 高精度輸出：輸出電壓精度控制在±3%以內，確保電源的穩(wěn)定性。
5. 大電流輸出：降壓轉換器可提供高達1.5A的輸出電流。

應用場景

LP3972適用于多種電子設備，包括個人媒體播放器、智能手機、PDA手機和數碼相機等。

二、評估板概述

LP3972評估板支持對電源管理IC的完整功能評估。評估板通過I2C接口控制芯片的功能，其中Rev B及后續(xù)版本的USB板通過COP8微處理器驅動I2C接口，支持通過USB端口進行連接，并提供芯片供電和所有穩(wěn)壓器的虛擬軟件電壓測量功能。此外，LP3972還可以直接通過USB端口供電以實現全功能運行。如果需要進行大電流降壓測試，則需要將能夠提供2A或更高電流的外部鋰離子電池或電源連接到相應的連接器。

評估板組成

1. LP3972 Flex_PMU芯片：采用RSB - 40引腳5X5 WQFN封裝。
2. USB接口：支持與PC進行通信和供電。
3. LED LDO監(jiān)控：帶有可選擇的限流電阻，方便用戶監(jiān)控LDO的狀態(tài)。
4. 外部電源接口：包括LDO、降壓輸出和主電池/電源連接器，采用重型炮塔引腳和焊盤。
5. 備用電池插槽：可安裝備用電池，提供備用電源。
6. 用戶指南：詳細介紹評估板的使用方法和注意事項。
7. 代碼加載器軟件：版本為1.2.0.2或更高，可通過電子郵件獲取。

三、引腳說明

LP3972采用5×5封裝，共有40個引腳，每個引腳都有特定的功能，包括CPU喚醒輸入、電池輸入、LDO輸出、降壓轉換器反饋、I2C數據和時鐘線等。例如，PKEY、nTJ和SP引腳用于CPU喚醒輸入；FB1、FB2和FB3引腳分別用于降壓轉換器1、2和3的反饋；SDA和SCL引腳用于I2C通信。

四、操作說明

使用LP3972評估板時，需要遵循以下操作步驟：

1. ESD保護：使用標準的ESD保護措施（如接地電纜），防止ESD事件對評估板造成損壞。
2. 跳線設置：確保跳線處于默認設置。
3. 加載代碼加載器程序：將版本為.202或更高的代碼加載器程序加載到PC中。
4. 連接USB電纜：使用標準USB AB電纜將評估板的USB連接器連接到PC端口。
5. 打開代碼加載器程序：選擇“USB”端口，并通過“READ ALL”驗證通信是否成功建立。
6. 重啟評估板：如果通信失敗，可以按下評估板上的USB RST（SW1）開關進行重啟。
7. 啟用電壓表監(jiān)控功能：如果需要使用電壓表監(jiān)控功能，可以選擇“POLL STATUS”。
8. 監(jiān)控輸出：可以直接從相應的引腳輸出監(jiān)控LDO和降壓轉換器的輸出。
9. 全負載測試：進行全負載測試時，需要將外部電源連接到TP1/TP2，并移除跳線J1，以斷開USB電源供應。
10. 電源啟用選擇：可以通過代碼加載器軟件選擇PWR EN/SYS En。
11. 硬件復位：按下nREST_In瞬時開關可以實現硬件復位。
12. 備用電池：將合適的可充電電池插入提供的電池座中，可實現備用電池功能。
13. 開關使用：PKEY、nTJ和SP開關用于正常評估模式。

五、組件列表

評估板包含多種組件，如電容、電感、二極管、LED、晶振、電阻、開關、穩(wěn)壓器、控制器和微控制器等。每個組件都有其特定的參數和制造商，例如，電容的容值從15pF到100μF不等，電感的感值有1μH和2.2μH等。

六、電源和跳線選擇

LP3972 USB評估平臺提供了多個電源連接器，包括USB連接器、外部電源輸入連接器等。評估板還設有跳線，用于特殊模式和獨立使用。默認跳線設置適用于正常操作，不同的跳線設置對應不同的功能，例如，J1跳線用于選擇電源使用方式，放置跳線表示使用USB電源，不放置跳線表示使用外部電源輸入。

七、演示軟件窗口

演示軟件允許用戶通過PC的USB端口對LP3972的內部寄存器進行讀寫操作。用戶可以通過軟件控制所有可控制的寄存器。安裝代碼加載器（版本為.202或更高）后，啟動軟件并選擇“Read All”，可以驗證USB通信是否成功建立，并顯示默認編程電壓。通過點擊LDO電壓滑塊旁邊的方塊，可以啟用或禁用LDO；更改虛擬滑塊可以改變LDO電壓。在降壓控制方面，可以選擇“hold”或“go”選項，只有選擇“go”后電壓才會改變。選擇“Poll Status”可以激活虛擬電壓表，顯示每個LDO和降壓輸出的A/D轉換結果。用戶還可以通過輸入寄存器地址并選擇“Read”來讀取寄存器內容，通過“Store”選擇直接寫入相應的寄存器。

八、布局細節(jié)和原理圖

文檔中還提供了評估板的布局細節(jié)，包括頂層絲印、頂層走線、底層走線、底層絲印、接地平面、電源平面和裸板/組件位置等示意圖。此外，還給出了LP3972 Flex_PMU評估板的原理圖，幫助工程師更好地理解評估板的電路設計。

LP3972 USB評估板為電源管理IC的評估提供了一個功能豐富、易于使用的平臺。通過該評估板，工程師可以方便地對LP3972的各項功能進行測試和驗證，為先進處理器的電源管理設計提供有力支持。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。