探索Enpirion EP53x7xQI DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊評(píng)估板

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源模塊的性能評(píng)估至關(guān)重要。今天，我們就來深入探討Altera Enpirion的EP53x7xQI DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊評(píng)估板，看看它能為我們帶來怎樣的體驗(yàn)。

文件下載：EVB-EP53A7HQI.pdf

評(píng)估板簡(jiǎn)介

Altera Enpirion的EP53x7xQI轉(zhuǎn)換器屬于新型DC/DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，是一個(gè)完整的硅基電源系統(tǒng)。評(píng)估板設(shè)計(jì)用于測(cè)試多種型號(hào)的轉(zhuǎn)換器，包括EP5367LQI、EP5367HQI、EP5387LQI、EP5387HQI、EP53A7LQI和EP53A7HQI。

評(píng)估板特點(diǎn)

• 集成度高：這些設(shè)備是完整的模塊，包含磁性元件，僅需陶瓷輸入和輸出電容。
• 評(píng)估功能豐富：評(píng)估板提供了廣泛的工程評(píng)估能力，基礎(chǔ)配置為0603輸入電容和0805輸出電容。
• 靈活擴(kuò)展：有焊盤可添加額外的輸入和輸出電容，以評(píng)估不同輸入/輸出電容組合下的性能。
• 信號(hào)設(shè)置方便：提供易于操作的跳線，用于設(shè)置自適應(yīng)偏置輕載模式（LLM）、使能信號(hào)和輸出電壓選擇。
• 測(cè)試點(diǎn)豐富：設(shè)有眾多測(cè)試點(diǎn)，并配備輸入和輸出連接的夾線。
• 保護(hù)功能：評(píng)估板帶有輸入去耦和輸入反極性保護(hù)，可防止常見的設(shè)置失誤損壞設(shè)備。

快速入門指南

步驟1：設(shè)置使能跳線

將“ENABLE”跳線設(shè)置到禁用位置。需要注意的是，信號(hào)引腳LLM、ENA、VS0、VS1、VS2和VS3必須連接到邏輯“高”（跳線向左）或邏輯“低”（跳線向右），否則狀態(tài)不確定。

步驟2：連接電源

將電源連接到輸入測(cè)試點(diǎn)TP8（+）和TP5（-），同時(shí)這些測(cè)試點(diǎn)也可用于測(cè)量輸入電壓。連接時(shí)要注意極性和電壓大小，若輸入電壓 (V_{IN}) 大于6V，可能會(huì)損壞評(píng)估板；若輸入電壓極性錯(cuò)誤，二極管D1會(huì)導(dǎo)通，導(dǎo)致輸入電流過大。

步驟3：設(shè)置輸出電壓

根據(jù)所需的輸出電壓設(shè)置輸出電壓選擇引腳。參考表1（EP53x7LQI輸出電壓選擇真值表）和表2（EP53x7HQI輸出電壓選擇真值表）來確定設(shè)置。在標(biāo)準(zhǔn)板配置中，外部電阻分壓器未安裝，對(duì)于EP53x7LQI選擇“EXT”選項(xiàng)而不安裝外部電阻R1和R2會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的行為。

步驟4：連接負(fù)載

將負(fù)載連接到輸出連接器TP7（+）和TP6（-），這些測(cè)試點(diǎn)也用于測(cè)量直流輸出電壓。

步驟5：連接輕載模式跳線

根據(jù)需要連接LLM跳線，電壓大于1.4V將啟用LLM，小于0.4V將禁用。

步驟6：?jiǎn)⒂迷u(píng)估板

將“ENABLE”跳線移動(dòng)到啟用位置，為評(píng)估板上電，此時(shí)EP53x7xQI應(yīng)開始工作。

輸出電壓選擇

EP53x7xQI采用4引腳輸出電壓選擇方案，通過設(shè)置VSx跳線為邏輯“1”或邏輯“0”來編程輸出電壓。EP53x7LQI有十五個(gè)預(yù)設(shè)輸出電壓級(jí)別，EP53x7HQI有十六個(gè)預(yù)設(shè)級(jí)別。具體的真值表可參考表1和表2。

測(cè)試建議

為保證測(cè)量準(zhǔn)確性，需注意以下幾點(diǎn)：

• 電壓測(cè)量：使用評(píng)估板上提供的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行輸入和輸出電壓測(cè)量，以消除線路和負(fù)載電纜上的電壓降，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)。
• 電流測(cè)量：使用串聯(lián)電流表或精確的分流電阻測(cè)量輸入和輸出電流，這在測(cè)量效率時(shí)尤為重要。
• 輸出電壓紋波測(cè)量：使用平衡阻抗探頭尖端（如圖2所示）和通孔測(cè)試點(diǎn)對(duì)TP2測(cè)量輸出電壓紋波，以避免噪聲耦合到探頭接地引線。

使用外部電壓分壓器

評(píng)估板設(shè)計(jì)提供了很大的靈活性，可通過在板上放置0805尺寸的1%電阻來實(shí)現(xiàn)外部電阻分壓器，為EP53x7LQI選擇除VID上預(yù)設(shè)電壓之外的輸出電壓。輸出電壓由公式 (V{OUT }=0.6 Vleft(1+frac{R 1}{R 2}right)) 確定，其中 (R{1}) 必須選擇為237kΩ以保持控制回路穩(wěn)定，(R{2}) 可由公式 (R{2}=frac{142.2 × 10^{3}}{V_{OUT }-0.6} Omega) 計(jì)算得出。選擇外部電壓分壓器選項(xiàng)時(shí)，需將跳線VS0 – VS3設(shè)置為邏輯“高”，且使用外部電阻分壓器時(shí)輕載模式（LLM）不可用。

動(dòng)態(tài)可調(diào)輸出

EP53x7xQI設(shè)計(jì)允許通過切換VID引腳在預(yù)定義電壓級(jí)別之間動(dòng)態(tài)切換。電壓間的轉(zhuǎn)換斜率經(jīng)過優(yōu)化，可防止輸出電壓轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)過度下沖或過沖，具體的斜率在數(shù)據(jù)手冊(cè)中定義。可通過將VSx跳線中心引腳連接到邏輯驅(qū)動(dòng)器來測(cè)試此功能。

輸入和輸出電容

輸入電容為單個(gè)0603 X5R MLCC，具體值可參考器件數(shù)據(jù)手冊(cè)。評(píng)估板上有預(yù)鍍錫焊盤，可添加一個(gè)額外的0603電容來測(cè)試輸入濾波性能。輸出電容要求為單個(gè)X5R MLCC，同樣可在數(shù)據(jù)手冊(cè)中查找具體值。板上有預(yù)鍍錫焊盤，最多可添加2個(gè)額外的0805輸出電容。需要注意的是，電容必須采用X5R或X7R電介質(zhì)配方，不要使用Y5V或類似電介質(zhì)。

通過以上介紹，相信大家對(duì)Enpirion EP53x7xQI DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊評(píng)估板有了更深入的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，大家不妨根據(jù)自己的需求進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，看看它能為你的設(shè)計(jì)帶來怎樣的優(yōu)勢(shì)。你在使用類似評(píng)估板時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。