RT7299BHGQW評估板：高效同步降壓轉(zhuǎn)換器的實用之選
RT7299BHGQW評估板：高效同步降壓轉(zhuǎn)換器的實用之選
一、引言
在電子設(shè)計領(lǐng)域，電源管理芯片的性能直接影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。今天要給大家介紹的是RICHTEK公司的RT7299BHGQW評估板，這是一款針對8A、18V同步降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計的評估板，能幫助工程師快速驗證和應(yīng)用該芯片。
文件下載：EVB_RT7299BHGQW.pdf
二、產(chǎn)品概述
（一）芯片特性
RT7299BHGQW是一款高效的單片同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，輸入電壓范圍為4.5V至18V，能夠提供高達8A的輸出電流。其電流模式架構(gòu)搭配外部補償功能，可在廣泛的負載和輸出電容范圍內(nèi)優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。同時，逐周期電流限制功能可防止輸出短路，軟啟動功能則能消除啟動時的輸入電流浪涌。此外，它還具備輸出欠壓保護、輸出過壓保護和過溫保護等故障保護功能，低電流關(guān)斷模式可實現(xiàn)輸出斷開，便于電池供電系統(tǒng)進行電源管理。
（二）產(chǎn)品特性亮點
- 低導(dǎo)通電阻功率MOSFET開關(guān)：具有26mΩ/19mΩ的低RDS(ON)，能有效降低功率損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。
- 寬輸入電壓范圍：4.5V至18V的輸入電壓范圍，適用于多種電源場景。
- 可調(diào)開關(guān)頻率：開關(guān)頻率可在200kHz至1.6MHz之間調(diào)節(jié)，能根據(jù)不同應(yīng)用需求靈活選擇。
- 電流模式控制：精準的電流模式控制，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。
- 外部時鐘同步：可與200kHz至1.6MHz的外部時鐘同步，方便與其他電路協(xié)同工作。
- 精確的電壓基準：0.6V±1%的精確電壓基準，保證輸出電壓的準確性。
- 單調(diào)啟動至預(yù)偏置輸出：在預(yù)偏置輸出情況下能實現(xiàn)單調(diào)啟動，增強系統(tǒng)的可靠性。
- 可調(diào)軟啟動：可根據(jù)需要調(diào)整軟啟動時間，減少啟動沖擊。
- 電源良好指示：通過PGOOD引腳指示輸出電壓是否正常。
- 輸入欠壓鎖定：防止在輸入電壓過低時芯片工作，保護芯片和系統(tǒng)。
- 可選打嗝模式和鎖存關(guān)斷模式欠壓保護：提供不同的欠壓保護方式，滿足多樣化的設(shè)計需求。
- 過溫和過壓保護：確保芯片在異常情況下的安全性。
（三）關(guān)鍵性能總結(jié)
| 關(guān)鍵特性 | 評估板編號：PCB069_V1 |
|---|---|
| 默認輸入電壓 | 12V |
| 最大輸出電流 | 8A |
| 默認輸出電壓 | 3.3V |
| 默認標記及封裝類型 | RT7299BHGQW，WQFN - 14AL 3.5x3.5 |
| 工作頻率 | 穩(wěn)定在200kHz至1.6MHz |
三、測試設(shè)置
（一）測試點說明
| 評估板提供了多個測試點，每個測試點都有其特定的功能和用途： | 測試點/引腳名稱 | 信號 | 注釋（測試點預(yù)期波形或電壓電平） |
|---|---|---|---|
| RT/SYNC | 振蕩器電阻和外部頻率同步輸入 | 連接電阻到GND可設(shè)置開關(guān)頻率，連接外部時鐘可改變開關(guān)頻率。 | |
| GND | 系統(tǒng)接地 | 為控制電路和低端功率MOSFET提供接地回路，暴露焊盤需焊接到大型PCB并連接到GND以實現(xiàn)最小功耗。 | |
| PVIN | 電源輸入 | 為器件的功率開關(guān)供電。 | |
| VIN | 電源電壓輸入 | 為器件的控制電路和內(nèi)部參考供電。 | |
| FB | 反饋電壓輸入 | 通過外部電阻分壓器設(shè)置所需的輸出電壓，反饋參考電壓通常為0.6V。 | |
| COMP | 補償節(jié)點 | 電流比較器閾值隨該控制電壓增加，連接外部補償元件以穩(wěn)定控制環(huán)路。 | |
| SS/TR | 軟啟動和跟蹤控制輸入 | 連接電容到GND設(shè)置軟啟動周期，當(dāng)該引腳的外部電壓覆蓋內(nèi)部參考時，軟啟動周期可用于跟蹤和排序。 | |
| EN | 使能控制輸入 | 浮空或連接到邏輯高電平可使能器件，連接到GND可禁用器件。 | |
| LX | 開關(guān)節(jié)點測試點 | 為輸出供電的開關(guān)節(jié)點，連接輸出LC濾波器到輸出負載。 | |
| BOOT | 高端柵極驅(qū)動器自舉電源 | 連接100nF或更大電容從LX到BOOT為高端開關(guān)供電。 | |
| PGOOD | 電源良好指示輸出 | 開漏邏輯輸出，在OVP、OTP、壓降、EN關(guān)斷或慢啟動期間，輸出電壓低于或高于指定閾值時拉低到地。 |
（二）上電與測量步驟
- 給VIN和GND端子施加12V標稱輸入電源（4.5V < VIN < 18V）。
- 將J9處的跳線設(shè)置為連接端子1和2，通過電阻REN1將EN連接到VIN以啟用操作。
- 驗證VOUT和GND之間的輸出電壓（約3.3V）。
- 連接最大8A的外部負載到VOUT和GND端子，并驗證輸出電壓和電流。
（三）輸出電壓設(shè)置
通過VOUT和GND之間的電阻分壓器（R1，R2）設(shè)置輸出電壓，中點連接到FB。輸出電壓由以下公式確定： [VOUT =V_{F B} timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right)]
四、電路設(shè)計
（一）原理圖
評估板的原理圖展示了各個元件的連接方式，包括芯片U1（RT7299BHGQW）以及周邊的電容、電阻等元件，它們協(xié)同工作實現(xiàn)降壓轉(zhuǎn)換功能。
（二）物料清單
| 參考編號 | 數(shù)量 | 零件編號 | 描述 | 封裝 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|---|
| U1 | 1 | RT7299BHGQW | DC/DC轉(zhuǎn)換器 | WQFN - 14AL 3.5x3.5 | RICHTEK |
| R1 | 1 | 0603 110K 1% | 110kΩ | 0603 | WALSIN |
| R2 | 1 | 0603 24K0 1% | 24kΩ | 0603 | WALSIN |
| R_COMP1 | 1 | 0603 2K40 1% | 2.4kΩ | 0603 | WALSIN |
| R_T, R_PG1, R_EN1 | 3 | 0603 100K 1% | 100kΩ | 0603 | WALSIN |
| C1, C2 | 2 | UMK325BJ106MM - T | 10μF/50V/X7R | 1206 | TAIYO YUDEN |
| C5, C6 | 2 | C3225X5R1E226MT | 22μF/25V/X7R | 1210 | TDK |
| C_COMP1 | 1 | 0603B822K500CT | 8.2nF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C_COMP2 | 1 | 0603B181K500 | 180pF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C4 | 1 | GRM31CR71H475KA12L | 4.7μF/50V/X7R | 1206 | muRata |
| C_SS | 1 | 0603B103K500 | 10nF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C3, C7, C_BOOT | 3 | C1608X7R1H104KT000N | 0.1μF/50V/X7R | 0603 | TDK |
| L1 | 1 | 3.7μH | |||
| C_FF, C_2F, C_EN, R_EN2, R_TR1, R_TR2, R_PG2 | 7 | N/A |
（三）PCB布局
評估板展示了不同層的PCB布局，包括頂層、內(nèi)層和底層。合理的PCB布局對于減少干擾、提高散熱性能和保證信號完整性至關(guān)重要。
五、總結(jié)
RT7299BHGQW評估板為工程師提供了一個便捷的平臺，用于評估和應(yīng)用RT7299BHGQW同步降壓轉(zhuǎn)換器。其豐富的功能和良好的性能使其適用于多種電源應(yīng)用場景。在使用評估板時，工程師可以根據(jù)實際需求調(diào)整電路參數(shù)，以達到最佳的設(shè)計效果。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似芯片在電源管理方面的挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
如需獲取更多信息，可從RICHTEK官網(wǎng)（http://www.richtek.com）查找相關(guān)數(shù)據(jù)手冊或應(yīng)用筆記。同時，需要注意的是，本評估板文檔僅作參考，RICHTEK不承擔(dān)因使用該文檔而產(chǎn)生的任何責(zé)任。
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