Texas Instruments LM63460EVM-2MHZ/LM64460EVM-2MHZ轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊 (EVM) 設(shè)計(jì)用于演示LM63460-Q1或LM64460-Q1高性能汽車用同步降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器的性能。各評(píng)估模塊可在5.5V至36V寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，提供5V固定輸出，設(shè)定點(diǎn)精度優(yōu)于1%，輸出電流高達(dá)6A。故障條件下改進(jìn)穩(wěn)壓器保護(hù)的幾個(gè)功能包括欠壓閉鎖 (UVLO)、內(nèi)部軟啟動(dòng)、斷續(xù)模式過流保護(hù) (OCP)、開漏PGOOD指示燈和熱關(guān)斷。LM63460-Q1在默認(rèn)情況下提供擴(kuò)頻調(diào)制。在LM64460-Q1中可配置擴(kuò)頻，方法是將IC的模式/SYNC引腳連接到VCC 或GND，可分別實(shí)現(xiàn)FPWM和自動(dòng)模式中的擴(kuò)頻。此外，Texas Instruments LM63460-Q1還具有電阻可調(diào)開關(guān)頻率和SYNC IN功能，可將頻率調(diào)節(jié)到外部時(shí)鐘信號(hào)。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments LM63460EVM-2MHZ，LM64460EVM-2MHZ轉(zhuǎn)換器EVM數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 5.5V 至 36V 的寬輸入電壓范圍
• 5V默認(rèn)輸出電壓，1%設(shè)定點(diǎn)準(zhǔn)確度
• 在2.1MHz開關(guān)頻率下，額定負(fù)載電流為6A
• 超低I Q ，非常適合用于汽車斷開電池的應(yīng)用
• 包含輸入EMI濾波器，用于CISPR 25 5類傳導(dǎo)排放
• 解決方案尺寸小且經(jīng)全面組裝、測試和驗(yàn)證的PCB布局

測試設(shè)置

德州儀器LM63460/LM64460評(píng)估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

摘要概述

德州儀器(TI)推出的LM63460EVM-2MHZ和LM64460EVM-2MHZ評(píng)估模塊(EVM)是專為LM63460-Q1和LM64460-Q1同步降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的開發(fā)平臺(tái)。這兩款評(píng)估模塊為工程師提供了評(píng)估36V輸入、6A輸出電流的汽車級(jí)DC/DC轉(zhuǎn)換器特性的完整解決方案。本文將詳細(xì)分析這兩款評(píng)估模塊的技術(shù)特點(diǎn)、配置方式、測試方法以及典型應(yīng)用場景。

模塊核心特性

LM63460/LM64460評(píng)估模塊具有以下顯著特點(diǎn)：

• ?寬輸入電壓范圍?：支持3V至36V輸入電壓范圍，可承受42V的瞬態(tài)電壓，適用于嚴(yán)苛的汽車環(huán)境
• ?高功率密度?：采用22引腳Enhanced HotRod? QFN封裝，尺寸僅3.5mm×4mm×1mm
• ?高效率性能?：在13.5V輸入、5V/6A輸出條件下效率高達(dá)92.5%
• ?EMI優(yōu)化設(shè)計(jì)?：通過集成輸入旁路電容、PRSS(偽隨機(jī)擴(kuò)頻)等技術(shù)滿足CISPR 25 Class 5 EMI標(biāo)準(zhǔn)
• ?靈活配置?：支持200kHz至2.2MHz可調(diào)開關(guān)頻率，可通過SYNC引腳進(jìn)行外部時(shí)鐘同步

技術(shù)參數(shù)詳解

默認(rèn)配置參數(shù)

評(píng)估模塊出廠時(shí)預(yù)設(shè)了以下工作參數(shù)：

關(guān)鍵性能指標(biāo)

• 輸入電壓范圍：3V至36V(工作)，42V(絕對(duì)最大)
• 輸出電壓精度：±1.6%(全溫度范圍)
• 效率特性：
  • 13.5V輸入時(shí)：半載效率94.5%，滿載效率92.5%
  • 24V輸入時(shí)：半載效率91.4%，滿載效率90.6%
• 熱阻：23°C/W(200LFM氣流條件下)
• 工作結(jié)溫范圍：-40°C至+150°C

硬件設(shè)計(jì)分析

電路架構(gòu)

評(píng)估模塊采用優(yōu)化的同步降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要包含以下功能區(qū)塊：

1. ?功率級(jí)?：集成高邊和低邊MOSFET的LM63460-Q1或LM64460-Q1芯片
2. ?輸入濾波?：68μF電解電容與2.2μF陶瓷電容組合的π型濾波器
3. ?輸出濾波?：1μH/0.76μH屏蔽電感與47μF陶瓷電容陣列
4. ?反饋網(wǎng)絡(luò)?：精密分壓電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)輸出電壓設(shè)定
5. ?保護(hù)電路?：集成過流保護(hù)、熱關(guān)斷、UVLO等功能

PCB布局特色

評(píng)估模塊采用4層PCB設(shè)計(jì)，具有以下布局特點(diǎn)：

• 2oz厚銅所有層，優(yōu)化熱性能
• 對(duì)稱的VIN和PGND引腳布局，減少輻射EMI
• 小型開關(guān)節(jié)點(diǎn)銅區(qū)域，降低高頻噪聲
• 陣列式散熱過孔連接所有層，增強(qiáng)散熱
• 分離的功率路徑和信號(hào)路徑，確保信號(hào)完整性

測試與評(píng)估指南

基礎(chǔ)測試配置

進(jìn)行模塊評(píng)估需要以下儀器：

1. 直流電源：36V/6A輸出能力
2. 電子負(fù)載：支持6A連續(xù)電流
3. 示波器：建議4通道，帶寬≥20MHz
4. 多臺(tái)數(shù)字萬用表：測量輸入/輸出電壓和電流
5. 紅外熱像儀：評(píng)估熱性能

關(guān)鍵測試項(xiàng)目

1. 效率測試

• 輸入電壓設(shè)置：8V、12V、13.5V、18V、24V
• 負(fù)載電流范圍：0A至6A
• 測量點(diǎn)：VIN+/VIN-和VOUT+/VOUT-測試點(diǎn)

2. 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

• 測試條件：3A?6A階躍，1A/μs變化率
• 測量方法：示波器AC耦合觀察VOUT響應(yīng)
• 典型結(jié)果：瞬態(tài)偏差<200mV

3. 啟動(dòng)特性

• 測試條件：6A電阻負(fù)載
• 測量方法：示波器DC耦合觀察軟啟動(dòng)波形
• 典型結(jié)果：約2ms完成啟動(dòng)，無過沖

4. EMI測試

• 測試標(biāo)準(zhǔn)：CISPR 25 Class 5
• 測試范圍：150kHz-1GHz
• 配置要求：在屏蔽室進(jìn)行傳導(dǎo)和輻射測試

典型應(yīng)用場景

LM63460/LM64460評(píng)估模塊主要面向以下應(yīng)用領(lǐng)域：

1. ?汽車電子系統(tǒng)?
   • 信息娛樂系統(tǒng)：主機(jī)單元、媒體中心
   • ADAS系統(tǒng)：攝像頭、雷達(dá)供電
   • 車身電子：照明、電機(jī)控制
2. ?工業(yè)設(shè)備?
   • 工廠自動(dòng)化控制
   • 測試測量儀器
   • 通信基礎(chǔ)設(shè)施
3. ?高可靠性電源設(shè)計(jì)?
   • 需要寬輸入電壓范圍的應(yīng)用
   • 對(duì)EMI有嚴(yán)格要求的場景
   • 空間受限的高密度電源解決方案