LMZ35003EVM - 001評(píng)估模塊：開(kāi)啟電源模塊評(píng)估之旅

在電子工程師的日常工作中，對(duì)電源模塊進(jìn)行評(píng)估是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。今天，我們就來(lái)深入探討一下德州儀器（TI）的LMZ35003EVM - 001評(píng)估模塊，看看它能為我們帶來(lái)怎樣的便利和價(jià)值。

文件下載：LMZ35003EVM-001.pdf

一、評(píng)估模塊概述

LMZ35003EVM - 001評(píng)估模塊是一個(gè)易于使用的平臺(tái)，專門用于評(píng)估Simple Switcher?電源模塊的特性和性能。它采用了LMZ35003器件，可在7V至50V的輸入電源下工作。其獨(dú)特之處在于，通過(guò)簡(jiǎn)單的配置跳線，輸出電壓可以設(shè)置為五個(gè)常用值之一，開(kāi)關(guān)頻率也能設(shè)置為四個(gè)值之一。而且，該評(píng)估模塊能夠提供高達(dá)2.5A的額定輸出電流，同時(shí)在電路板上使用了最少的輸入和輸出電容，若有需要，還預(yù)留了額外的輸入和輸出電容焊盤。

二、開(kāi)始使用

電源連接

首先，要將主機(jī)電源連接到評(píng)估模塊的端子排TB1，這里Vin和GND端子都有清晰的標(biāo)記，端子排可以接受最大16 AWG的電線。需要注意的是，為了進(jìn)行全面評(píng)估，主機(jī)電源必須能夠調(diào)節(jié)到50V，并且能夠提供至少3A的電流。評(píng)估模塊的輸出通過(guò)端子排TB2引出，我們可以將電子負(fù)載或電阻負(fù)載連接到該端子排。

電壓測(cè)試點(diǎn)

在端子排附近設(shè)有輸入和輸出電壓測(cè)試點(diǎn)，這些測(cè)試點(diǎn)主要用于電壓監(jiān)測(cè)。我們可以將電壓表連接到這些點(diǎn)來(lái)測(cè)量Vin和Vout，但千萬(wàn)不要將它們用作輸入電源或輸出負(fù)載的連接點(diǎn)，因?yàn)檫B接到測(cè)試點(diǎn)的PCB走線并沒(méi)有設(shè)計(jì)成能夠支持大電流。

跳線設(shè)置

在通電之前，我們要確保Fsw選擇（J3）和Vout選擇（J4）跳線已正確安裝并設(shè)置在所需的輸出電壓位置。具體的跳線設(shè)置可以參考表1：

設(shè)置好跳線后，要將主機(jī)輸入電源設(shè)置為至少比所選輸出電壓高3V或者為7V（取兩者中的較大值），這是因?yàn)長(zhǎng)MZ35003的最小輸入電壓規(guī)格是（Vout + 3）或7V中的較大者。然后開(kāi)啟主機(jī)電源，確認(rèn)是否獲得了所選的輸出電壓。

三、測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明

評(píng)估模塊上設(shè)置了許多測(cè)試點(diǎn)，這些測(cè)試點(diǎn)就像是我們了解電源模塊性能的窗口，以下是一些主要測(cè)試點(diǎn)的功能：

• VIN：輸入電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)，連接數(shù)字電壓表（DVM）可用于測(cè)量效率。
• VOUT：輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)，連接DVM可用于測(cè)量效率、線路調(diào)節(jié)和負(fù)載調(diào)節(jié)。
• TB3 VIN：連接帶有短接地端的示波器探頭，可測(cè)量輸入紋波電壓。
• TB4 VOUT：連接帶有短接地端的示波器探頭，可測(cè)量輸出紋波電壓和瞬態(tài)響應(yīng)。
• SS/TR：監(jiān)測(cè)軟啟動(dòng)電容上的電壓，也可作為跟蹤功能的輸入。
• INH/UVLO：將該端子接地可禁止功率轉(zhuǎn)換；當(dāng)該端子懸空時(shí)，該引腳的電壓為欠壓鎖定（UVLO）電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)的電壓。
• RT/CLK：監(jiān)測(cè)器件的RT引腳（定時(shí)電阻）。通過(guò)向該引腳接地添加電阻可提高開(kāi)關(guān)頻率，該引腳也可以由3.3V邏輯電平時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)來(lái)設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率，支持400kHz至1MHz的頻率范圍。
• PWRGD：監(jiān)測(cè)電源良好（Power Good）引腳。評(píng)估模塊上提供了一個(gè)弱上拉至5.1V的電壓，當(dāng)輸出電壓在其標(biāo)稱值的±8%范圍內(nèi)時(shí)，PWRGD引腳為高電平。
• GND：用于儀表或示波器探頭的接地點(diǎn)。
• PH：通過(guò)測(cè)試點(diǎn)，使用示波器監(jiān)測(cè)器件的相位引腳（開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)），可測(cè)量穩(wěn)壓器的開(kāi)關(guān)頻率。需要注意的是，只能使用x10示波器探頭來(lái)監(jiān)測(cè)該點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)電纜或x1探頭的雜散電容可能會(huì)影響器件的運(yùn)行。
• VS +：該信號(hào)監(jiān)測(cè)反饋環(huán)路監(jiān)測(cè)輸出電壓的點(diǎn)，可用于在外部負(fù)載處遠(yuǎn)程感應(yīng)輸出電壓，也可作為頻率響應(yīng)環(huán)路分析儀的注入點(diǎn)，注入信號(hào)可以施加在SENSE +和VOUT測(cè)試點(diǎn)之間。

四、操作注意事項(xiàng)

欠壓鎖定（UVLO）

工廠庫(kù)存的評(píng)估模塊的UVLO閾值約為6.5V，具有0.5V的遲滯。輸入電壓必須高于UVLO閾值，功率轉(zhuǎn)換才會(huì)開(kāi)始。UVLO閾值由電阻R10和R11設(shè)置，具體設(shè)置信息可以參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

軟啟動(dòng)

當(dāng)輸入電壓高于UVLO閾值時(shí)，功率轉(zhuǎn)換開(kāi)始，輸出電壓大約在10ms內(nèi)上升到最終值。如果需要增加軟啟動(dòng)間隔，可以在評(píng)估模塊底部的C4位置添加電容，不過(guò)工廠庫(kù)存的評(píng)估模塊在該位置并未安裝電容。

負(fù)載特性

LMZ35003是一個(gè)非同步降壓穩(wěn)壓器，這意味著功率級(jí)只能提供電流而不能吸收電流。在輕負(fù)載時(shí)，PH測(cè)試節(jié)點(diǎn)上觀察到的波形會(huì)出現(xiàn)明顯的振鈴現(xiàn)象，這是正常的；而在重負(fù)載時(shí)，PH波形會(huì)變成矩形。在測(cè)量開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，建議施加1A或更大的負(fù)載，以確保獲得準(zhǔn)確的讀數(shù)。

短路保護(hù)

LMZ35003不設(shè)計(jì)用于承受持續(xù)的輸出短路情況，它可以承受瞬間短路（< 5秒），但持續(xù)短路可能會(huì)對(duì)器件造成永久性損壞。

五、其他信息

電路板設(shè)計(jì)

文檔中提供了LMZ35003EVM - 001印刷電路板的設(shè)計(jì)圖，包括頂層、各層和底層的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)有助于我們了解電路板的布局和布線，從而更好地進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。

物料清單

詳細(xì)的物料清單列出了評(píng)估模塊上使用的各種元件，包括電容、電阻、二極管、接頭等，這對(duì)于我們進(jìn)行元件替換或故障排查非常有幫助。

法規(guī)合規(guī)信息

該評(píng)估模塊可能需要遵守聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）和加拿大工業(yè)部（IC）的規(guī)則。對(duì)于不適用這些規(guī)則的評(píng)估模塊，它僅用于工程開(kāi)發(fā)、演示或評(píng)估目的，不適合一般消費(fèi)者使用。如果在使用過(guò)程中設(shè)備產(chǎn)生的射頻能量可能會(huì)對(duì)無(wú)線電通信造成干擾，用戶需要自行承擔(dān)糾正干擾的費(fèi)用。

使用警告和免責(zé)聲明

這個(gè)評(píng)估模塊僅用于實(shí)驗(yàn)室/開(kāi)發(fā)環(huán)境中的初步可行性評(píng)估，不適合作為成品電氣設(shè)備供消費(fèi)者使用。用戶需要對(duì)設(shè)備的正確和安全處理承擔(dān)全部責(zé)任，并確保產(chǎn)品符合相關(guān)的法律法規(guī)。如果要將其用于安全關(guān)鍵或生命關(guān)鍵應(yīng)用，必須提前通知TI并簽訂單獨(dú)的保證和賠償協(xié)議。

通過(guò)對(duì)LMZ35003EVM - 001評(píng)估模塊的詳細(xì)了解，我們可以看到它為電源模塊的評(píng)估提供了一個(gè)全面且便捷的平臺(tái)。但在使用過(guò)程中，我們一定要嚴(yán)格按照操作說(shuō)明進(jìn)行操作，注意各項(xiàng)注意事項(xiàng)，這樣才能準(zhǔn)確地評(píng)估電源模塊的性能，為我們的設(shè)計(jì)工作提供有力的支持。大家在使用這個(gè)評(píng)估模塊時(shí)有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。