ROHM降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評(píng)估板：BD9673EFJ/BD9876EFJ的深度解析

在電子設(shè)備的電源設(shè)計(jì)中，開關(guān)穩(wěn)壓器扮演著至關(guān)重要的角色。ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評(píng)估板，為工程師們提供了一個(gè)便捷的評(píng)估和設(shè)計(jì)平臺(tái)。今天，我們就來深入了解一下這兩款評(píng)估板的特點(diǎn)、應(yīng)用以及相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：BD9673EFJ_EVK.pdf

評(píng)估板概述

ROHM的這款評(píng)估板是為評(píng)估BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器而開發(fā)的。它能夠接受7 - 42V的寬電源輸入，并可產(chǎn)生1.2V、1.8V、3.3V、5V或用戶自定義的輸出電壓。IC內(nèi)部集成了200mohm的Nch MOSFET（最大3.5A），同步頻率范圍為200kHz至500kHz。同時(shí)，它還具備軟啟動(dòng)電路、UVLO（低壓錯(cuò)誤預(yù)防電路）和TSD（熱關(guān)斷檢測(cè)）保護(hù)電路，EN引腳可實(shí)現(xiàn)IC的簡(jiǎn)單開關(guān)控制，以降低待機(jī)電流消耗。

應(yīng)用場(chǎng)景

該評(píng)估板適用于具有12V/24V線路的通用設(shè)備，為這些設(shè)備的電源設(shè)計(jì)提供了穩(wěn)定可靠的解決方案。

評(píng)估板的電氣參數(shù)

供電電壓

• BD9673EFJ：VCC范圍為7 - 24V，評(píng)估板工作電壓為24V。
• BD9876EFJ：VCC范圍同樣為7 - 24V，評(píng)估板工作電壓為24V。

輸出電壓和電流

• BD9673EFJ：VOUT范圍為1V至VCC x 0.7V（受最小導(dǎo)通脈沖限制，典型值200ns），最大輸出電流IOUT為1.5A。
• BD9876EFJ：VOUT范圍為1V至VCC x 0.7V（受最小導(dǎo)通脈沖限制，典型值200ns），最大輸出電流IOUT為2.75A。

評(píng)估板的操作流程

連接GND

將GND連接到評(píng)估板的GND引腳。

連接Vcc

將Vcc連接到+24V_Vin引腳，此時(shí)IC的Vcc引腳將獲得供電。需要注意的是，EN引腳默認(rèn)上拉。

測(cè)量輸出功率

在評(píng)估板上連接負(fù)載后，可以從+5V_Vout引腳測(cè)量輸出功率。負(fù)載電流最大可增加到2.75A。

參考圖表與應(yīng)用數(shù)據(jù)

BD9673EFJ

提供了效率、頻率響應(yīng)和負(fù)載特性等參考圖表，這些圖表能幫助工程師更好地了解該評(píng)估板在不同工況下的性能表現(xiàn)。

BD9876EFJ

同樣有關(guān)于效率、頻率響應(yīng)和負(fù)載特性的參考圖表，方便工程師進(jìn)行對(duì)比和分析。

評(píng)估板布局指南

在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于接近或達(dá)到最大電壓條件（最大45V）的應(yīng)用，需要在電路板布局時(shí)考慮散熱問題。評(píng)估板為2層板，僅用于評(píng)估目的。在最大條件下，IC的內(nèi)部熱關(guān)斷檢測(cè)電路可能會(huì)啟動(dòng)，輸出將被禁用，直到結(jié)溫下降。為了更好地實(shí)現(xiàn)IC的散熱，對(duì)于接近這些條件的最終設(shè)計(jì)，建議采用以下PCB選項(xiàng)：

1. 使用具有內(nèi)部GND平面并連接到IC GND引腳的4層PCB。
2. 在IC封裝上安裝散熱片的2層PCB。
3. 在IC上連接銅平面（>1oz）的2層PCB。

DC/DC比較器頻率特性調(diào)整

相位補(bǔ)償元件的作用

通過誤差放大器的輸出VC引腳來控制環(huán)路的穩(wěn)定性和響應(yīng)性。連接到Vc引腳的電阻和電容的組合可以調(diào)整決定穩(wěn)定性和響應(yīng)性的零點(diǎn)和極點(diǎn)。

直流增益計(jì)算

電壓反饋環(huán)路的直流增益可以通過特定公式計(jì)算，其中涉及反饋電壓VFB、誤差放大器的電壓增益AEA、電流檢測(cè)的跨導(dǎo)Gcs和輸出負(fù)載電阻值Rl。

控制環(huán)路中的極點(diǎn)和零點(diǎn)

控制環(huán)路中有兩個(gè)重要的極點(diǎn)，分別與相位補(bǔ)償電容和誤差放大器的輸出電阻、輸出電容和負(fù)載電阻有關(guān)。同時(shí)，還存在一個(gè)重要的零點(diǎn)，與相位補(bǔ)償電容C1和相位補(bǔ)償電阻R3有關(guān)。此外，如果輸出電容較大且ESR（等效串聯(lián)電阻）較大，還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)單獨(dú)的ESR零點(diǎn)。

相位補(bǔ)償設(shè)計(jì)目標(biāo)

相位補(bǔ)償設(shè)計(jì)的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)通信函數(shù)，以獲得所需的帶寬和相位裕度。交叉頻率（帶寬）在反饋環(huán)路增益變?yōu)椤?”時(shí)非常重要，交叉頻率過低會(huì)導(dǎo)致電源波動(dòng)響應(yīng)和負(fù)載響應(yīng)變差，過高則可能導(dǎo)致環(huán)路不穩(wěn)定。一般來說，交叉頻率的目標(biāo)是開關(guān)頻率的1/20或更低。

評(píng)估板物料清單（BOM）

文檔中提供了詳細(xì)的物料清單，包括電容、二極管、電感、電阻等元件的規(guī)格、制造商和型號(hào)。需要注意的是，IC未在清單中列出，具體使用BD9673EFJ還是BD9876EFJ，需查看PCB背面的IC標(biāo)簽。

ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)全面的評(píng)估和設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過了解其特點(diǎn)、應(yīng)用、電氣參數(shù)、操作流程、布局指南以及頻率特性調(diào)整等方面的內(nèi)容，工程師們可以更好地利用這些評(píng)估板進(jìn)行電源設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)出穩(wěn)定、可靠的電源系統(tǒng)。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似的電源設(shè)計(jì)問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和心得。