探索LMZ34002：負輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評估模塊的應用與特性

在電子設計領域，電源模塊的性能和穩(wěn)定性對于整個系統(tǒng)的正常運行至關重要。今天，我們將深入探討LMZ34002負輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評估模塊（EVM），了解它的特點、使用方法以及相關注意事項。

文件下載：LMZ34002EVM-001.pdf

一、評估模塊簡介

LMZ34002EVM - 001評估模塊是一個易于使用的平臺，旨在幫助工程師全面評估Simple Switcher?電源模塊的特性和性能。該指南為正確使用EVM以及解釋電路板上眾多測試點提供了詳細信息。

二、模塊特性

1. 輸入輸出范圍

EVM采用LMZ34002器件，可在4.5 V至40 V的輸入電源下工作。LMZ34002是一款非同步、升降壓（負輸出）轉(zhuǎn)換器，優(yōu)化后的輸出電壓范圍為 -3 V至 -17 V。

2. 固定頻率

LMZ34002通常以800 kHz的固定頻率運行，這有助于穩(wěn)定電源輸出。

3. 輸出電壓設置

通過簡單的配置跳線，輸出電壓可以設置為四個常用值之一，方便工程師根據(jù)實際需求進行調(diào)整。

4. 輸出電流

根據(jù)輸入和輸出電壓的不同，EVM可提供高達2 A的輸出電流。

5. 電容使用

電路板上使用了最少的輸入和輸出電容，同時還提供了組件焊盤，方便工程師根據(jù)需要添加額外的輸入和輸出電容。

6. 測試點

提供了多個測試點，可用于測量效率、功率耗散、輸入紋波、輸出紋波、線路和負載調(diào)節(jié)、軟啟動行為、瞬態(tài)響應以及欠壓鎖定（UVLO）行為等。

7. PCB布局

采用推薦的PCB布局，可最大限度地提高熱性能，同時最小化輸出紋波和噪聲。

三、使用步驟

1. 連接電源

將主機電源連接到EVM的端子塊TB1，VIN和GND端子有明確標記。端子塊可接受最大16 AWG的電線。為了進行完整評估，主機電源應可調(diào)節(jié)至40 V，并且能夠提供至少3 A的電流。

2. 連接負載

EVM的輸出通過端子塊TB2提供，可連接電子或電阻負載。

3. 電壓監(jiān)測

在端子塊附近提供了輸入和輸出電壓測試點，可用于連接電壓表來監(jiān)測VIN和VOUT。但請注意，這些測試點不能用作輸入電源或輸出負載的連接點，因為連接到測試點的PCB走線不適合承載高電流。

4. 設置跳線

在施加電源之前，確保VOUT SELECT（J3）跳線存在并正確定位，以獲得所需的輸出電壓。更改跳線設置時，務必先移除電源。

5. 開啟電源

確認跳線設置后，將主機輸入電源設置為4.5 V至40 V之間的電壓，同時確保VIN + |VOUT|之和不超過50 V。開啟主機電源，確認獲得所選的輸出電壓。

四、測試點說明

1. VIN

輸入電壓監(jiān)測點，可連接數(shù)字電壓表（DVM）進行效率測量。

2. –VOUT

負輸出電壓監(jiān)測點，可連接DVM進行效率、線路調(diào)節(jié)和負載調(diào)節(jié)測量。

3. J1 (VIN)

連接帶有短接地端的示波器探頭，用于測量輸入紋波電壓。

4. J2 (–VOUT)

連接帶有短接地端的示波器探頭，用于測量輸出紋波電壓和瞬態(tài)響應。

5. SS

可監(jiān)測軟啟動電容上的電壓。

6. INH / UVLO

將此端子接地，可通過板載電平轉(zhuǎn)換器抑制電源轉(zhuǎn)換。當該引腳開路時，其電壓為UVLO電阻分壓器網(wǎng)絡的電壓。

7. GND

用于儀表和示波器探頭的接地。

8. PH

通過測試點，可使用示波器監(jiān)測器件的相位引腳（開關節(jié)點），用于測量調(diào)節(jié)器的開關頻率。請注意，只能使用x10示波器探頭監(jiān)測此點，因為傳統(tǒng)電纜或x1探頭的雜散電容可能會影響器件的運行。

五、操作注意事項

1. UVLO閾值

工廠庫存EVM的UVLO閾值約為4.5 V，輸入電壓必須高于該閾值才能開始電源轉(zhuǎn)換。UVLO閾值由電阻R6和R7設置，具體信息可參考LMZ34002數(shù)據(jù)手冊。

2. 軟啟動

當輸入電壓高于UVLO閾值時，電源轉(zhuǎn)換開始，輸出電壓將在約10 ms內(nèi)上升到最終值。如果需要增加軟啟動間隔，可在EVM底部的C4位置添加電容。

3. 開關頻率

工廠庫存EVM的開關頻率通過在電阻R8上安裝0 - Ω電阻設置為800 kHz（典型值）。將R8更改為93.1 kΩ，可將開關頻率更改為500 kHz。開關頻率的限制可參考LMZ34002數(shù)據(jù)手冊。

4. CLK輸入引腳

工廠庫存EVM上的CLK輸入引腳（引腳31）未引出到測試點。

5. 短路保護

LMZ34002不適合承受輸出端的持續(xù)短路。它可以承受瞬間短路（< 5秒），但持續(xù)短路可能會對器件造成永久性損壞。

6. 最大輸出電流

最大輸出電流取決于輸入和輸出電壓，可參考相關圖表了解四個常見輸出電壓在輸入電壓范圍內(nèi)的輸出電流限制。

六、標準條款和條件

1. 交付

TI按照規(guī)定的條款和條件向用戶交付評估模塊（EVM），用戶接受EVM需明確遵守這些條款和條件。

2. 有限保修和相關補救措施/免責聲明

TI保證EVM在交付給用戶后的90天內(nèi)符合其公布的規(guī)格。但TI對因用戶疏忽、濫用或不當處理（包括不正確的安裝或測試）以及非TI實體對EVM進行的任何更改或修改所導致的缺陷不承擔責任。

3. 監(jiān)管通知

不同國家和地區(qū)對EVM有不同的監(jiān)管要求，包括美國、加拿大和日本等。用戶在使用EVM時，需遵守當?shù)氐姆ㄒ?guī)和規(guī)定。

4. EVM使用限制和警告

EVM不應用于功能安全和/或安全關鍵評估，用戶在處理或使用EVM之前，必須閱讀并遵守TI提供的用戶指南和其他相關文檔。

5. 信息準確性

TI盡力提供準確的EVM信息，但不保證EVM描述、可用性或其他網(wǎng)站信息的準確性、完整性、可靠性、及時性或無錯誤。

6. 免責聲明

除上述規(guī)定外，EVM及其提供的書面設計材料“按原樣”提供，TI不承擔任何其他明示或暗示的保證。

7. 用戶賠償義務和聲明

用戶有責任為TI及其許可方和代表辯護、賠償并使其免受因EVM的處理或使用不符合條款和條件而產(chǎn)生的所有索賠、損害、損失、費用和責任。

8. 損害賠償和責任限制

TI對特殊、間接、懲罰性、偶然、后果性或示范性損害不承擔責任，且TI的總責任不超過用戶為特定EVM單元支付的總金額。

9. 退貨政策

除另有規(guī)定外，TI不提供退款、退貨或換貨服務。如果用戶認為對EVM的收費有誤或交付違反適用訂單，應聯(lián)系TI。

10. 適用法律

這些條款和條件受德克薩斯州法律管轄，任何爭議的非專屬管轄權(quán)位于德克薩斯州的法院。

七、總結(jié)

LMZ34002負輸出電壓Simple Switcher?電源模塊評估模塊為工程師提供了一個方便的平臺，用于評估電源模塊的性能和特性。在使用過程中，工程師需要注意各項操作細節(jié)和安全事項，以確保評估的準確性和可靠性。同時，要遵守相關的標準條款和條件，避免潛在的風險和糾紛。你在使用類似電源模塊評估模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。