LP3972 USB評(píng)估板：助力先進(jìn)處理器電源管理評(píng)估

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。今天要給大家介紹的是德州儀器（TI）的LP3972 USB評(píng)估板（Rev B），它為先進(jìn)處理器的電源管理IC評(píng)估提供了一個(gè)全面且便捷的平臺(tái)。

文件下載：LP3972SQ-I514EV/NOPB.pdf

一、LP3972 Flex PMU概述

LP3972 Flex PMU是一款專為先進(jìn)處理器設(shè)計(jì)的完整電源管理IC。它集成了5個(gè)低噪聲低壓差穩(wěn)壓器（LDO）、3個(gè)DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器、一個(gè)備用電池充電器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源穩(wěn)壓器（RTC）、2個(gè)通用輸出（GPO）以及高速I2C串行接口。通過I2C接口，用戶可以對(duì)各個(gè)穩(wěn)壓器的輸出電壓進(jìn)行編程，并實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

關(guān)鍵特性

1. 寬輸入電壓范圍：支持2.7V至5.5V的輸入電壓，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
2. 可編程輸出電壓：輸出電壓（(V_{OUT})）可在0.8V至3.3V之間進(jìn)行編程，滿足不同設(shè)備的需求。
3. 高效轉(zhuǎn)換：具有高達(dá)95%的轉(zhuǎn)換效率，有效降低功耗。
4. 高精度輸出：輸出電壓精度控制在±3%以內(nèi)，確保電源的穩(wěn)定性。
5. 大電流輸出：降壓轉(zhuǎn)換器可提供高達(dá)1.5A的輸出電流。

應(yīng)用場景

LP3972適用于多種電子設(shè)備，包括個(gè)人媒體播放器、智能手機(jī)、PDA手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等。

二、評(píng)估板概述

LP3972評(píng)估板支持對(duì)電源管理IC的完整功能評(píng)估。評(píng)估板通過I2C接口控制芯片的功能，其中Rev B及后續(xù)版本的USB板通過COP8微處理器驅(qū)動(dòng)I2C接口，支持通過USB端口進(jìn)行連接，并提供芯片供電和所有穩(wěn)壓器的虛擬軟件電壓測量功能。此外，LP3972還可以直接通過USB端口供電以實(shí)現(xiàn)全功能運(yùn)行。如果需要進(jìn)行大電流降壓測試，則需要將能夠提供2A或更高電流的外部鋰離子電池或電源連接到相應(yīng)的連接器。

評(píng)估板組成

1. LP3972 Flex_PMU芯片：采用RSB - 40引腳5X5 WQFN封裝。
2. USB接口：支持與PC進(jìn)行通信和供電。
3. LED LDO監(jiān)控：帶有可選擇的限流電阻，方便用戶監(jiān)控LDO的狀態(tài)。
4. 外部電源接口：包括LDO、降壓輸出和主電池/電源連接器，采用重型炮塔引腳和焊盤。
5. 備用電池插槽：可安裝備用電池，提供備用電源。
6. 用戶指南：詳細(xì)介紹評(píng)估板的使用方法和注意事項(xiàng)。
7. 代碼加載器軟件：版本為1.2.0.2或更高，可通過電子郵件獲取。

三、引腳說明

LP3972采用5×5封裝，共有40個(gè)引腳，每個(gè)引腳都有特定的功能，包括CPU喚醒輸入、電池輸入、LDO輸出、降壓轉(zhuǎn)換器反饋、I2C數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線等。例如，PKEY、nTJ和SP引腳用于CPU喚醒輸入；FB1、FB2和FB3引腳分別用于降壓轉(zhuǎn)換器1、2和3的反饋；SDA和SCL引腳用于I2C通信。

四、操作說明

使用LP3972評(píng)估板時(shí)，需要遵循以下操作步驟：

1. ESD保護(hù)：使用標(biāo)準(zhǔn)的ESD保護(hù)措施（如接地電纜），防止ESD事件對(duì)評(píng)估板造成損壞。
2. 跳線設(shè)置：確保跳線處于默認(rèn)設(shè)置。
3. 加載代碼加載器程序：將版本為.202或更高的代碼加載器程序加載到PC中。
4. 連接USB電纜：使用標(biāo)準(zhǔn)USB AB電纜將評(píng)估板的USB連接器連接到PC端口。
5. 打開代碼加載器程序：選擇“USB”端口，并通過“READ ALL”驗(yàn)證通信是否成功建立。
6. 重啟評(píng)估板：如果通信失敗，可以按下評(píng)估板上的USB RST（SW1）開關(guān)進(jìn)行重啟。
7. 啟用電壓表監(jiān)控功能：如果需要使用電壓表監(jiān)控功能，可以選擇“POLL STATUS”。
8. 監(jiān)控輸出：可以直接從相應(yīng)的引腳輸出監(jiān)控LDO和降壓轉(zhuǎn)換器的輸出。
9. 全負(fù)載測試：進(jìn)行全負(fù)載測試時(shí)，需要將外部電源連接到TP1/TP2，并移除跳線J1，以斷開USB電源供應(yīng)。
10. 電源啟用選擇：可以通過代碼加載器軟件選擇PWR EN/SYS En。
11. 硬件復(fù)位：按下nREST_In瞬時(shí)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)硬件復(fù)位。
12. 備用電池：將合適的可充電電池插入提供的電池座中，可實(shí)現(xiàn)備用電池功能。
13. 開關(guān)使用：PKEY、nTJ和SP開關(guān)用于正常評(píng)估模式。

五、組件列表

評(píng)估板包含多種組件，如電容、電感、二極管、LED、晶振、電阻、開關(guān)、穩(wěn)壓器、控制器和微控制器等。每個(gè)組件都有其特定的參數(shù)和制造商，例如，電容的容值從15pF到100μF不等，電感的感值有1μH和2.2μH等。

六、電源和跳線選擇

LP3972 USB評(píng)估平臺(tái)提供了多個(gè)電源連接器，包括USB連接器、外部電源輸入連接器等。評(píng)估板還設(shè)有跳線，用于特殊模式和獨(dú)立使用。默認(rèn)跳線設(shè)置適用于正常操作，不同的跳線設(shè)置對(duì)應(yīng)不同的功能，例如，J1跳線用于選擇電源使用方式，放置跳線表示使用USB電源，不放置跳線表示使用外部電源輸入。

七、演示軟件窗口

演示軟件允許用戶通過PC的USB端口對(duì)LP3972的內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫操作。用戶可以通過軟件控制所有可控制的寄存器。安裝代碼加載器（版本為.202或更高）后，啟動(dòng)軟件并選擇“Read All”，可以驗(yàn)證USB通信是否成功建立，并顯示默認(rèn)編程電壓。通過點(diǎn)擊LDO電壓滑塊旁邊的方塊，可以啟用或禁用LDO；更改虛擬滑塊可以改變LDO電壓。在降壓控制方面，可以選擇“hold”或“go”選項(xiàng)，只有選擇“go”后電壓才會(huì)改變。選擇“Poll Status”可以激活虛擬電壓表，顯示每個(gè)LDO和降壓輸出的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。用戶還可以通過輸入寄存器地址并選擇“Read”來讀取寄存器內(nèi)容，通過“Store”選擇直接寫入相應(yīng)的寄存器。

八、布局細(xì)節(jié)和原理圖

文檔中還提供了評(píng)估板的布局細(xì)節(jié)，包括頂層絲印、頂層走線、底層走線、底層絲印、接地平面、電源平面和裸板/組件位置等示意圖。此外，還給出了LP3972 Flex_PMU評(píng)估板的原理圖，幫助工程師更好地理解評(píng)估板的電路設(shè)計(jì)。

LP3972 USB評(píng)估板為電源管理IC的評(píng)估提供了一個(gè)功能豐富、易于使用的平臺(tái)。通過該評(píng)估板，工程師可以方便地對(duì)LP3972的各項(xiàng)功能進(jìn)行測試和驗(yàn)證，為先進(jìn)處理器的電源管理設(shè)計(jì)提供有力支持。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。