VI Chip? VTM? 評估板使用指南：電子工程師的詳細解讀

在電子工程領(lǐng)域，評估板是驗證和測試電子元件性能的重要工具。今天，我們來詳細探討 Vicor 的 VI Chip? VTM? 評估板，它為評估 Vicor VTM 電流倍增器的性能提供了便利。

文件下載：VTD48EF020T080B00.pdf

評估板概述

內(nèi)容清單

每個 VTM 評估板都包含以下物品：

• 1 塊 VTM 評估板
• 1 個 VI Chip? 推針式散熱器
• 2 個用于安裝散熱器的 VI Chip 推針
• 1 套硬件套件
• 2 個通孔配對連接器
• 1 個通孔 22μF 輸入電容器

重要注意事項

在設(shè)置 VTM 評估板之前，請務(wù)必閱讀本指南。同時，在操作過程中要遵循一些基本的安全和操作規(guī)范，比如佩戴經(jīng)批準的安全眼鏡、為電線提供應(yīng)變 relief 并將評估板固定在測試臺上、在連接和斷開測試探頭及接口線時要先移除電源以避免短路和接觸熱表面，并且切勿在通電時將評估板從 PRM? 評估板上斷開。

評估板特性

輸入輸出濾波

• 輸入濾波：采用陶瓷電容器，并設(shè)有用于安裝通孔鋁電解電容器的插座，可確保大多數(shù)輸入源的穩(wěn)定運行。
• 輸出濾波：使用陶瓷電容器，有助于減少輸出電壓的開關(guān)紋波。

測試與連接功能

• 示波器探頭插孔：用于精確測量輸出電壓（如紋波），但在通電時請勿安裝，且可能并非與所有示波器探頭兼容。
• Kelvin 測試點：可測量輸入電壓、輸出電壓以及 VTM 的所有信號引腳，避免因互連損耗導(dǎo)致的測量誤差。
• 插座設(shè)計：每個測試點都有插座，方便安裝通孔組件和實心電線，便于連接外部電路和測試設(shè)備。
• 電源連接：提供輸入和輸出接線片，用于電源和負載連接；還設(shè)有輸入電源和信號連接器，可與 PRM? 模塊進行測試。
• 非隔離遠程感應(yīng)操作：具備注入網(wǎng)絡(luò)分析儀信號的功能，設(shè)有 2512 電阻焊盤用于安裝零歐姆電阻以打破 VTM 隔離，還有帶本地感應(yīng)電阻的感應(yīng)引腳連接到 +OUT 和 –OUT。

評估板組件詳細介紹

通用組件

• VTM? (PS10)：核心組件，是評估的對象。
• 輸入接線片：用于連接輸入源，尺寸適合 #10 硬件，但該板無反極性保護，使用前需檢查極性。
• 輸入濾波：輸入電容器（CIN）和陶瓷電容器可確保穩(wěn)定運行，插座方便安裝鋁電解輸入電容器。
• 電源/信號連接器（J14）：用于接收來自上游 PRM? 板的電源（+OUT/–OUT）和 VC 信號。
• 信號連接器（J11）：用于在 VTM 和 PRM 板之間傳輸 VTM PC、IM、TM、–IN 和輸出感應(yīng)信號，其中 VTM 的 TM 引腳在自適應(yīng)環(huán)路操作中為 PRM 的 VT 引腳提供反饋，+S 和 –S 信號為 PRM 遠程感應(yīng)電路提供電壓感應(yīng)。
• 輸出接線片：用于直接連接負載，尺寸適合 #10 硬件。
• 輸出濾波：陶瓷電容器有助于減少輸出電壓的開關(guān)紋波。
• 輸出示波器探頭插孔（J12）：用于精確測量輸出電壓，操作時需移除示波器接地引線并確保探頭與插孔良好連接。
• TM 濾波：過濾 TM 信號噪聲，濾波器的轉(zhuǎn)折頻率設(shè)置在 VTM 開關(guān)頻率以下。
• 感應(yīng)引腳和本地感應(yīng)電阻：用于非隔離遠程感應(yīng)操作中感應(yīng) VTM 的輸出電壓，可通過將雙絞線從感應(yīng)測試點直接連接到負載來繞過本地感應(yīng)電阻。
• VTM 隔離邊界：可通過焊接零歐姆分流器或使用插座來打破隔離，實現(xiàn) VTM 板和 PRM 板的非隔離遠程感應(yīng)操作。
• 散熱器推針：用于將散熱器固定到評估板上，建議使用風(fēng)扇進行散熱。
• 配對連接器：用于連接 PRM 和 VTM，共享電源和信號連接。

測試點和插座說明

評估板上的每個測試點插座可接受直徑為 0.015 - 0.025 英寸的實心電線和通孔組件的引腳，所有測試點都排列在板的邊緣，方便訪問、測量和連接外部電路。具體測試點和插座的功能如下表所示：

評估板的操作模式

獨立操作與 PRM - VTM 操作

• 獨立操作：僅施加輸入電壓時，VTM 無法自啟動，需向其 VC 引腳或測試點施加 14V 電壓才能激活。啟動后，當輸入電壓達到 26V 時可移除 VC 電壓，或者持續(xù)施加 VC 電壓以允許在低于 26V 的輸入電壓下運行。建議在獨立操作時使用板上提供的 22μF、100V 電解輸入電容器。
• PRM - VTM 操作：PRM 通過 J14 連接器為 VTM 提供電源和 VC 脈沖。想了解更多 PRM + VTM 操作模式的信息，可參考 VI Chip? PRM 評估板 UG:013。

非隔離遠程感應(yīng)

要在 PRM 評估板上演示非隔離遠程感應(yīng)，需通過將 VTM 的 –IN 連接到 –OUT 打破 VTM 隔離，可使用 R19 電阻焊盤兩側(cè)的插座或在 R19 位置焊接 2512 零歐姆電阻。輸出感應(yīng)測試點路由到連接器 J11 并為 PRM 遠程感應(yīng)電路提供反饋。默認情況下，+S 和 –S 引腳通過本地感應(yīng)電阻連接到 VTM 的輸出引腳，若要在遠程負載點進行感應(yīng)，可通過將 +S 和 –S 測試點連接到所需的感應(yīng)位置來繞過本地感應(yīng)電阻，建議使用雙絞線以避免噪聲拾取。調(diào)整補償時，建議使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量閉環(huán)頻率響應(yīng)，VTM 板提供的測試點可用于注入網(wǎng)絡(luò)分析儀的交流信號并測量閉環(huán)響應(yīng)。

并聯(lián)操作

• VTM 并聯(lián)：通過堆疊多個評估板并使用具有足夠電流額定值的支柱互連輸入和輸出，可演示設(shè)備的并聯(lián)和電流共享能力。在獨立 VTM 操作中并聯(lián) VTM 時，應(yīng)將 VC 引腳連接在一起以實現(xiàn)同步啟動。
• PRM 并聯(lián)：PRM 板也可并聯(lián)以創(chuàng)建高功率 PRM - VTM 陣列，需使用相同尺寸的支柱并聯(lián)連接 PRM 的輸入、輸出和互連信號。每個 VTM 需要來自 PRM 的 VC 信號才能啟動，建議盡可能使用 PRM 板上的 J13 連接器和 VTM 板上的 J14 連接器將一個 PRM 的 VC 連接到一個 VTM 的 VC，必要時一個 PRM 的 VC 可驅(qū)動多達兩個 VTM（需要額外的板外連接）。

其他操作要點

散熱器安裝

每個 VTM 演示板都配有散熱器和推針，測試前建議將散熱器安裝在適當位置，安裝時要注意不要超過數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的設(shè)備最大壓縮量，在大多數(shù)實驗室環(huán)境中，建議使用風(fēng)扇吹過評估板進行散熱。

反向操作

VTM 能夠在主電源和次級電源端子之間進行雙向功率傳輸，某些 VTM 如 VTM48EF040T050B0R 和 VTM48EF120T025A0R 可進行連續(xù)反向操作（從次級到初級的功率傳輸）。通常，可逆 VTM 的部件編號最后一個字符為 R，但需參考數(shù)據(jù)手冊確定特定 VTM 是否符合連續(xù)反向操作條件。在獨立操作中進行反向操作時，施加的 VC 電壓必須參考 –PRI（–IN），VC 可在次級（源）電壓之前或之后施加，在次級電壓之后施加 VC 會導(dǎo)致數(shù)據(jù)手冊中描述的不可忽略的次級浪涌電流，需參考數(shù)據(jù)手冊中的峰值次級浪涌值并確保源的額定值合適。評估板的保險絲位于初級側(cè)，若需要在次級（源）側(cè)進行保險絲保護，則應(yīng)根據(jù)設(shè)備額定值在外部添加。測試合格的 VTM 反向操作時，需遵循 VTM 獨立操作程序并進行以下更改：

1. 將電壓源連接到次級（輸出）接線片。
2. 將負載連接到初級（輸入）接線片。

同時，要確保施加的源電壓極性正確且在 VTM 的次級電壓額定范圍內(nèi)，可能需要在次級端子之間安裝輸入電容器以解耦輸入源。

訂購信息

VTM 評估板可從 Vicor 網(wǎng)站訂購，訂購演示板時，需將 VTM 部件編號中的 VTM 替換為 VTD，具體部件編號列表可查看 http://www.vicorpower.com/dc - dc - converters - board - mount/vtm。

總之，Vicor 的 VI Chip? VTM? 評估板為電子工程師提供了一個全面且方便的平臺來評估 VTM 電流倍增器的性能。通過了解評估板的特性、組件、操作模式和注意事項，工程師們能夠更好地利用這個工具進行設(shè)計和測試。你在使用類似評估板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。