Texas Instruments LM5152EVM-BST控制器評估模塊 (EVM) 演示LM5152-Q1寬輸入電壓同步升壓控制器的特性。這些特性包括：低IQ 運行、內部反饋電阻器、當VIN 大于VOUT 調節目標時的旁路模式運行，以及動態輸出電壓跟蹤。還包括STATUS指示燈、可編程頻率、時鐘抖動和可編程UVLO。該評估模塊設計用于在汽車啟動升壓輸入降至2.5V時，維持440kHz、8.5V的最小輸出。Texas Instruments LM5152EVM-BST設計用于簡化配置，幫助用戶評估該器件的汽車應用。

數據手冊：*附件：Texas Instruments LM5152EVM-BST控制器評估模塊數據手冊.pdf

特性

• 輸入電壓范圍：2.5 V至42 V
• 輸出電壓：8.5V（34W時）
• 開關頻率：440kHz

測試設置

LM5152EVM-BST升壓控制器評估模塊技術解析與應用指南

一、產品概述

Texas Instruments的LM5152EVM-BST是一款基于LM5152-Q1同步升壓控制器的評估模塊，專為汽車啟停系統設計。該模塊采用寬輸入電壓范圍設計，集成了多種先進功能，滿足嚴苛的汽車電子應用需求。

?核心特性?：

• ?輸入電壓范圍?：2.5V至36V（啟動需7V以上）
• ?輸出電壓?：8.5V（可編程）
• ?輸出電流?：4A（2.5V輸入時）或6A（4.5V輸入時）
• ?開關頻率?：440kHz（可外部同步±20%）
• ?工作模式?：強制PWM（FPWM）、跳頻模式、二極管仿真模式
• ?效率特性?：寬輸入范圍內保持高效率
• ?保護功能?：逐周期峰值電流限制、STATUS狀態指示
• ?汽車級認證?：符合AEC-Q100標準

二、硬件架構與關鍵電路

2.1 電源架構設計

評估板采用四層PCB設計，包含以下關鍵電路：

• ?輸入濾波電路?：C2(120μF)主濾波電容，多顆陶瓷電容并聯
• ?功率轉換電路?：U1(LM5152QRGRRQ1)為核心控制器，搭配Q1/Q4 MOSFET和L2(1μH)功率電感
• ?輸出濾波電路?：多顆低ESR陶瓷電容并聯
• ?偏置電源電路?：可通過J11/J12選擇VIN或VOUT作為BIAS電源

2.2 關鍵配置選項

評估板提供靈活的跳線配置：

1. ? 工作模式選擇(JP14) ?：
   • 引腳1-2短接：強制PWM模式
   • 引腳2-3短接：二極管仿真模式
   • 開路：跳頻模式（默認）
2. ? 同步/抖動控制(JP7/JP10) ?：
   • JP7引腳1-2：禁用內部電荷泵
   • JP10：啟用時鐘抖動功能（需移除C37）
3. ?TRK引腳配置?：
   • 通過J9可接入動態輸出電壓跟蹤信號
   • R17必須焊接以啟用跟蹤功能

三、性能測試數據

3.1 效率特性

3.2 動態響應

• ?環路帶寬?：優化設計的補償網絡
• ?負載瞬態響應?：2A→4A→2A階躍時輸出電壓波動<5%
• ?啟動時間?：可編程軟啟動時間

3.3 汽車啟動測試

評估板通過了嚴苛的汽車啟動測試：

• DaimlerChrysler發動機啟動測試脈沖(DC-10615)
• Volkswagen冷啟動測試脈沖(VW80000)
• Volkswagen熱啟動測試脈沖(VW80000)

四、典型應用與設計指南

4.1 汽車電子應用

• ?啟停系統?：在發動機重啟時維持穩定電壓
• ?備用電源?：為關鍵電子系統提供備份電源
• ?信息娛樂系統?：電壓轉換與穩壓

4.2 PCB設計建議

1. ?功率回路布局?：
   • 保持SW節點走線短而寬
   • 輸入/輸出電容盡量靠近IC放置
2. ?熱管理?：
   • Q1、Q4和L2是主要熱源
   • 滿負載時表面溫度可達70°C以上
3. ?接地策略?：
   • 區分功率地(PGND)和模擬地(AGND)
   • 采用星型接地方式

4.3 元件選型建議

1. ?電感選擇?：
   • 推薦值：1μH
   • 飽和電流需大于最大負載電流
   • 低DCR以提升效率
2. ?MOSFET選擇?：
   • 高邊MOSFET(VDS=60V)：NVMFS5C645NL
   • 低邊MOSFET(VDS=60V)：NVMFS5C670NL

五、安全注意事項

1. ?熱警告?：
   • 長時間低輸入電壓滿功率運行會導致Q1、Q4、L2和R3發熱
   • 表面溫度可能造成燙傷，操作時需謹慎
2. ?電氣安全?：
   • 輸入電壓不得超過36V
   • 輸出功率不得超過100W
3. ?ESD防護?：
   • 所有操作需采取防靜電措施
   • 不使用時存放在防靜電袋中