ISL85403EVAL1Z評估板：低功耗寬輸入電壓范圍應(yīng)用的理想之選

在電子設(shè)計領(lǐng)域，對于低功耗、寬輸入電壓范圍且需要升降壓能力的負(fù)載點應(yīng)用，找到一款合適的解決方案至關(guān)重要。ISL85403EVAL1Z評估板就是這樣一個極具性價比的選擇，下面就為大家詳細(xì)介紹這款評估板。

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一、評估板概述

ISL85403EVAL1Z評估板可用于快速評估ISL85403在兩級升壓 - 降壓和同步降壓配置下的性能。它為需要同時具備升壓和降壓能力的低功耗、寬輸入電壓范圍負(fù)載點應(yīng)用提供了經(jīng)濟有效的解決方案。

1. 規(guī)格參數(shù)

2. 關(guān)鍵特性

• 靈活設(shè)計：ISL85403是一款靈活的開關(guān)穩(wěn)壓器，集成了127mΩ高端MOSFET，可作為同步降壓轉(zhuǎn)換器、兩級升壓 - 降壓轉(zhuǎn)換器或非反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器使用。
• 寬輸入電壓范圍：VIN范圍為4V至40V，能適應(yīng)多種不同的電源輸入情況。
• 方便的電源連接：便于用戶進行電源連接操作，提高使用的便利性。

二、功能描述

1. 工作模式

評估板展示了ISL85403在兩級升壓 - 降壓配置下的操作，同時用戶也可以輕松將其修改為同步降壓配置。

2. 操作范圍

• 輸入電壓：在兩級升壓 - 降壓配置下，評估板的輸入電壓范圍是4V至40V。
• 輸出電壓：默認(rèn)輸出電壓設(shè)置為5V，可通過電壓反饋電阻 (R{3}) 和 (R{4}) 進行更改，計算公式為 (R{4}=R{3} cdot frac{V{ref }}{V{OUT }-V_{ref }})。需要注意的是，如果要更改到更高的輸出電壓，需要更換具有更高額定電壓的輸出電容器。
• 開關(guān)頻率：評估板默認(rèn)頻率為500kHz（FS引腳/R8開路），可以通過在R8處連接電阻來將開關(guān)頻率編程為其他值，具體電阻值和開關(guān)頻率可參考ISL85403數(shù)據(jù)手冊。此外，還可以通過將外部時鐘連接到SYNC端子（J13）來將開關(guān)頻率同步到外部時鐘。

三、快速測試設(shè)置

1. 同步降壓配置

• 確保J16上安裝了分流器。
• 將電源連接到輸入端子VBAT（J5）和GND（J6），將負(fù)載端子連接到輸出VOUT +（J10）和GND（J11）。在給評估板施加任何電源或負(fù)載之前，確保設(shè)置正確。
• 將電源調(diào)整到4V至40V并開啟。
• 驗證輸出電壓是否為5V，并使用示波器監(jiān)測相位節(jié)點波形。

四、同步降壓配置的板級修改

如果需要將ISL85403EVAL1Z修改為同步降壓配置，可以按照以下步驟進行：

1. 用所需的MOSFET填充Q1。
2. 移除J16上的跳線，以斷開升壓功率級與降壓功率級的連接。
3. 用0Ω電阻填充 (R{32})，用4.7kΩ電阻填充 (R{5})。
4. 移除電阻 (R_{22})。
5. 通過移除 (R{31}) 并將 (R{30}) 替換為0Ω電阻，將EXT_BOOST引腳接地。
6. 如果需要VCC切換功能，移除電阻R28和 (R{29})，并使用0Ω電阻填充 (R{6})。
7. 移除二極管D1是可選的。通常，SS3P6有助于降低與MOSFET體二極管相關(guān)的損耗，從而提高效率。

修改完成后，連接電源到輸入端子VIN +（J8）和GND（J9），連接負(fù)載端子到輸出VOUT +（J10）和GND（J11），確保設(shè)置正確后，將電源調(diào)整到8V至40V并開啟。

五、PCB布局指南

1. 電容放置

• 將耦合陶瓷電容器盡可能靠近IC的VIN引腳和功率二極管（D1）的陰極放置，保持該回路（耦合陶瓷電容器、IC的VIN引腳和二極管）盡可能小，以最小化由走線寄生電感引起的電壓尖峰。同時，包含一個大容量電容器C59，以支持從電源到評估板的長導(dǎo)線連接。
• 將輸出陶瓷和鋁電容器也靠近功率級組件放置。
• 將4.7μF陶瓷去耦電容器C1盡可能靠近IC的VCC引腳放置，并在該電容器的接地焊盤附近放置多個過孔。

2. 相位節(jié)點和銅面積

• 保持相位節(jié)點的銅面積小，但要足夠大以處理負(fù)載電流。

3. IC底部焊盤和過孔

在IC的底部焊盤放置至少9個過孔，底部焊盤應(yīng)放置在盡可能大面積的接地銅平面上，以有效降低熱阻抗。

4. 其他布局要點

• 保持自舉電容器靠近IC。
• 將輸出電壓感測走線靠近需要嚴(yán)格調(diào)節(jié)的位置放置。
• 將所有外圍控制組件靠近IC放置。

六、典型性能曲線

文檔中給出了一系列典型性能曲線，包括效率與負(fù)載的關(guān)系、負(fù)載調(diào)節(jié)、不同負(fù)載和輸入電壓下的輸出紋波、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、升壓 - 降壓模式下的輸入轉(zhuǎn)換以及軟啟動等曲線。這些曲線可以幫助工程師更好地了解評估板在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。

七、注意事項

在使用ISL85403EVAL1Z評估板時，需要注意以下幾點：

• 文檔中對電路、軟件和其他相關(guān)信息的描述僅用于說明半導(dǎo)體產(chǎn)品的操作和應(yīng)用示例，用戶需對電路、軟件和信息在產(chǎn)品或系統(tǒng)設(shè)計中的使用負(fù)責(zé)，瑞薩電子對因使用這些電路、軟件或信息而產(chǎn)生的損失和損害不承擔(dān)任何責(zé)任。
• 瑞薩電子產(chǎn)品分為“標(biāo)準(zhǔn)”和“高質(zhì)量”兩個質(zhì)量等級，不同質(zhì)量等級的產(chǎn)品有不同的預(yù)期應(yīng)用，用戶應(yīng)確保使用的產(chǎn)品符合相應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊、用戶手冊等文檔的規(guī)定。
• 使用瑞薩電子產(chǎn)品時，應(yīng)參考最新的產(chǎn)品信息，確保使用條件在規(guī)定的范圍內(nèi)，否則瑞薩電子對因超出規(guī)定范圍使用產(chǎn)品而導(dǎo)致的故障、事故等不承擔(dān)責(zé)任。

ISL85403EVAL1Z評估板以其靈活的設(shè)計、寬輸入電壓范圍和方便的操作等特點，為電子工程師在低功耗、寬輸入電壓范圍的負(fù)載點應(yīng)用設(shè)計中提供了一個很好的選擇。大家在實際使用過程中，有沒有遇到過類似評估板在性能或布局方面的問題呢？歡迎在評論區(qū)交流分享。